7. Bilan du retour d'expériences - Webissimo
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PréambuleAvec plus de 8500 km de voies navigables réparties entre letrafic commercial et touristique, la France dispose d'un desplus longs réseaux navigables d'Europe. Plus de 3700 km dedigues de ces canaux et rivières navigables y participent dela fiabilité <strong>du</strong> trafic fluvial et de la sécurité des biens et despersonnes.Les orientations <strong>du</strong> «Grenelle de l'environnement» favorisentla voie d'eau et le transport fluvial.Pour en assurer un développement <strong>du</strong>rable, la surveillance etla réparation des digues doivent être optimisées et minimiserles interruptions de navigation et les coûts de maintenance.Le Centre d'Etudes Techniques Maritimes Et Fluviales adonc mené en collaboration avec le Réseau Scientifiqueet Technique un <strong>retour</strong> d’expériences sur les désordres etréparations de ces digues afin d'améliorer les pratiques.Ce rapport en présente les enseignements. Il est destinéà Voies Navigables de France, aux services de navigation,aux ingénieries et aux entreprises pour améliorer leurcompréhension des facteurs à l'origine des désordres et lesaider dans leurs travaux.Il traite des généralités sur les désordres et les réparationsde digues de voies navigables ainsi que <strong>du</strong> principe et de laméthodologie retenue pour le <strong>retour</strong> d’expériences, proposeune analyse des cas et tire les enseignements de ce <strong>retour</strong>d’expériences. Une annexe, sous forme de cédérom, jointe àcette publication regroupe vingt-cinq fiches de cas recenséset abondamment documentés.Le Directeur <strong>du</strong> CETMEFJean Yves LE VEN
<strong>7.</strong> <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences 98<strong>7.</strong>1. Enseignements sur les désordres 98<strong>7.</strong>2. Enseignements sur les réparations 99<strong>7.</strong>3. Enseignements sur les désordres et les réparationspar rapport à la structure d'origine de la digue 102<strong>7.</strong>4. Propositions d'améliorations et perspectives 1038. Conclusion générale 1139. Bibliographie 11410. Glossaire 11611. Liste des figures 12112. Liste des photographies 12213. Liste des tableaux 1234 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
C'est à partir des années 1830 avec l’invention <strong>du</strong> barrage à fermettes 3et <strong>du</strong> barrage à hausses 4 , qui ont permis de régler le débit des rivièreset de relever ainsi le niveau de l’eau (la dénivellation aux barrages étantfranchie par des écluses), que la canalisation des rivières et des fleuvess'est effectuée.En 1879, le réseau des voies navigables a été uniformisé sous l’initiativede Freycinet, ministre des travaux publics. La péniche est alors devenuele bateau type (38,50 m de longueur ; 5,05 m de largeur ; 1,80 m de tirantd’eau).Dans les années 1950, la navigation par automoteurs et convois poussés acommencé à se développer et la dimension des barges a augmenté.Après la seconde guerre mondiale des ouvrages de plus grand gabarit ontété construits pour répondre à un trafic plus important et plus lourd (commepar exemple, le canal <strong>du</strong> Nord mis en service en 1965.Aujourd'hui avec plus de 8500 km de voies navigables (Fluvial, 2008), laFrance dispose d'un des plus longs réseaux navigables d'Europe. VoiesNavigables de France, Établissement Public à Intérêt Commercial créé en1991, gère et entretient environ 6700 km de voies navigables.2.1.2. EnjeuxLe réseau de Voies Navigables de France se partage entre le trafic commercialet touristique.Il est divisé en trois types de voies : les voies à petit gabarit ou de typeFreycinet (convois en deçà de 400 tonnes) qui représentent plus de la moitié<strong>du</strong> réseau total ; les voies à gabarit moyen ou de type canal <strong>du</strong> Nord (convoisen deçà de 1000 tonnes) et les voies à grand gabarit (convois de plus de1000 tonnes), qui représentent un peu plus <strong>du</strong> quart <strong>du</strong> réseau total.On compte plus de 4000 km de canaux et 2700 km de rivières partiellementendiguées.La majorité des ouvrages de VNF sont anciens et font fréquemment l'objetde travaux de réparations.Qu'il s'agisse de barrages de navigation, d'écluses, de ponts canaux ou dedigues, la maintenance et la sécurité sont des enjeux majeurs d'une partpour VNF, qui assure leur exploitation et d'autre part pour le Ministère del'Ecologie, de l'Energie, <strong>du</strong> Développement <strong>du</strong>rable et de la Mer en chargedes technologies vertes et des négociations sur le climat, qui assure lecontrôle de ces ouvrages depuis la parution <strong>du</strong> décret <strong>du</strong> 11 décembre 2007relatif à la sécurité des ouvrages hydrauliques.3Le premier barrage à fermettes fut construit en 1834 à Basse-Ville (près de Clamecy) sur l’Yonne par Poirée4Le premier barrage à hausses fut construit en 1839 sur l’Isle par Thenard8 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
de réparations ponctuelles non identifiées, des rehaussements divers pouraugmenter le mouillage, ou les modes de traction des bateaux.Ces digues sont constituées de matériaux perméables (sables, graves)ou peu perméables (limons, argiles) et dans le corps de ces ouvrages deszones de discontinuités locales ou des vides sont présents. Généralement,les digues ne possèdent ni véritable noyau argileux, ni dispositif de drainageinterne, ni filtre de transition entre matériaux. Pour la majorité des canauxde type Freycinet, l'étanchéité <strong>du</strong> canal est assurée, lorsque les matériauxne sont pas naturellement étanches, par un corroi d’argile sur la cuvette etle talus amont de la digue.Figure 2 : Schéma d'un canal et termes employés dans le document (CETMEF)Les largeurs en crête sont le plus fréquemment de l’ordre de trois mètres, lespentes de talus sont variables (de 2H/1V à 1H/1V), les hauteurs également.La végétation est très souvent présente en forte densité sur les talus aval (côtéterre). Côté canal, diverses techniques de protection et/ou d'étanchéité sontmises en œuvre telles que les tunages bois, les perrés, les enrochements,les matelas gabions, les palplanches, les corrois d’argile.2.2.2. Désordres et mécanismes de ruptureLes désordres qui affectent généralement les digues de voies navigablesdépendent des sollicitations hydrauliques, de la géométrie et de la compositionde la digue, des dispositifs de protection contre le batillage, des dispositifsd'étanchéité et de drainage. Ces désordres se manifestent principalementsous la forme de tassements, de glissement de terrain, de fuites, de fontis,de déversement de palplanches, d'anses d'érosion, de renard. Il peut enrésulter des brèches partielles ou totales.D'une manière générale, les mécanismes de rupture qui affectent une diguesont les affouillements, l'érosion de berges, l'érosion interne, l'instabilitéd'ensemble et la surverse.a) Les affouillements (et les érosions de berges)Les affouillements et les érosions de berges sont <strong>du</strong>s aux sollicitations del'eau telles que les courants (courants naturels ou in<strong>du</strong>its par la navigation),les vagues (batillage, vent..), l'abaissement <strong>du</strong> plan d'eau (marnage..)10 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
ou son exhaussement (crues, onde de proue..). Les affouillementscorrespondent à l'érosion <strong>du</strong> pied de berge et se présentent le plussouvent sous forme de niches plus ou moins circulaires avec des paroisverticales. Ils peuvent provoquer également, par ruptures successives, ladestruction <strong>du</strong> talus.b) L’érosion interneL'érosion interne est l'entraînement vers l'aval des particules constitutives<strong>du</strong> remblai ou de la fondation sous l'action d'un écoulement provenantde la retenue ou de la nappe [CFGB, 1997]. Elle ne se développe quesous l'action conjuguée de l'arrachement et <strong>du</strong> transport des particules.Elle peut être causée par des phénomènes d'arrachement d'ordresmécanique, physico-chimique ou thermique. Les mécanismes à l'originede l'érosion interne sont [ICOLD, 2007] : l'érosion de contact (à l'interfaceentre deux couches de sol), l'érosion de con<strong>du</strong>ite (dans une fissurepar exemple), l'érosion régressive (entraînement de matériau qui sedéclenche à l'exutoire d'un écoulement d'eau et qui s'auto-entretientjusqu'à déboucher à l'amont), la suffusion (entraînement sélectif, par l'eauen mouvement, des petites particules les plus instables dans les espacesporeux inter-particulaires d'un sol). Le renard est la conséquence d'uneérosion régressive et se manifeste par un con<strong>du</strong>it de part et d'autre del'ouvrage pouvant aboutir à une rupture. Ce type d’érosion est favorisépar des défauts d’étanchéité, des zones d’hétérogénéité, des terriersd’animaux, des ouvrages traversants comme les con<strong>du</strong>ites de prises, lescâbles enterrés ou ouvrages d'évacuation dans le corps de digue, lestraverses sous-fluviales ou raccordements à des ouvrages maçonnés detype pont canal.c) L’instabilité générale - glissementDe par leur morphologie, les digues en remblais ont une bonne stabilitégénérale dans tous les cas de charge et les ruptures suite à une instabilitéd'ensemble de la digue sont rares [Cemagref, 2001]. Cependant, ce risqued'instabilité générale sous une charge hydraulique importante (montéed'eau) peut exister surtout si le profil de la digue est étroit et la pente<strong>du</strong> talus forte (3H/2V), la piézomètrie est élevée dans la digue (absencede drainage), les caractéristiques mécaniques des matériaux <strong>du</strong> remblaisont médiocres ou s'il existe une couche compressible (argiles, tourbes,etc.) sous-consolidée au niveau de la fondation. Pour les digues de voiesnavigables, le risque d'instabilité générale est le plus important sur le talusamont lors d'un abaissement rapide <strong>du</strong> niveau d'eau (décrue, chômage)où l'eau, qui a saturé le corps de digue et modifié les caractéristiquesmécaniques <strong>du</strong> massif, peut engendrer des sous-pressions au niveau <strong>du</strong>parement amont.d) La surverseIl s’agit <strong>du</strong> débordement de l’eau par dessus la digue ou son systèmed'étanchéité, qui con<strong>du</strong>it généralement et rapidement à la brèche par uneinstabilité générale ou à une érosion régressive <strong>du</strong> talus côté terre puisDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 11
nécessaire. L’utilisation de la pelle rétro est limitée à une profondeurd’environ six mètres tandis qu’à l’aide d’une benne preneuse il est possiblede dépasser vingt cinq mètres. Il faut néanmoins disposer d’une largeurde crête suffisante et d’une bonne stabilité de la digue.Photographie 1 : Forage de la tranchée de la paroi moulée (BETCGB).d) Les injectionsL'injection consiste à faire pénétrer dans le sol de fondation ou dans lecorps de la digue un coulis fluide sous pression permettant de renforcerune zone de terrain ou de créer une zone étanche. Dans le cas deréparation, les injections sont employées ponctuellement sur une zonede fuites pour combler les vides intragranulaires existants. Le rideaud'injection dans le corps de digue consiste à exécuter des foragesselon un maillage triangulaire ou carré dont l'espacement régulier estfonction <strong>du</strong> terrain injecté, des caractéristiques des coulis, de la pressionet <strong>du</strong> volume injecté. Le coulis usité est, le plus souvent, un mélangede bentonite et de ciment dont les caractéristiques sont à définir selonl'utilisation et les conditions d'emploi, pour pallier ou compléter un autremode de protection (palplanches, perrés maçonnés ou bétonnés parexemple). Dans la plupart des cas de réparation, le volume de coulis àinjecter est difficile à quantifier.2.3.2. Techniques d'étanchéité amonta) Les géomembranes et le Dispositif d’Etanchéité par Géomembrane(DEG)La géomembrane est une membrane d'étanchéité artificielle qui peut êtrebitumineuse (géotextile tissé ou non imprégné de bitume), ou en synthèseDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 13
constituée d'élastomères, de thermoplastiques (polyéthylène, PVC) enbandes enroulées, raccordées par soudage ou collage. C'est un pro<strong>du</strong>itmince, souple, continu, étanche au liquide. Suivant leurs caractéristiquesles géomembranes peuvent s'employer seule, mais généralementelles sont intégrées dans un Dispositif d'Etanchéité par Géomembrane(DEG).Le DEG, qui est mis en œuvre à sec, est employé pour étancher la cuvette<strong>du</strong> canal ou simplement le talus amont. Il est composé :‣ d'une structure support qui permet d'assurer la transitionpar rapport au fond de forme et de prévenir les agressionsmécaniques. Celle-ci est constituée d'un géotextile antipoinçonnementen cas de fondations alluviales ou d'un simpleragréage sur une cuvette béton existante ;‣ d'une structure d'étanchéité, en l'occurrence une géomembranebitumineuse ou PVC, qui est protégée en partie supérieure parun géotextile anti-poinçonnement ;‣ d'une structure de protection et de confinement qui peut être unedalle béton, un matelas gabions ou des matériaux adaptés.Les membranes bitumineuses sont les plus employées pour la grandefacilité de soudage et de bon collage à chaud sur des ouvrages bétonassurant ainsi une bonne continuité et une bonne étanchéité del’ensemble.Les membranes bentoniques sont également utilisées dans le domainefluvial, en réparation définitive, en réparation provisoire ou en ouvrage desectionnement de type merlon de terre avec membrane amont.Photographie 2 : Pose d'une géomembrane (VNF)14 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
) Le Corroi d'argileLe corroi d’argile, qui est en réalité de l'argile compactée, est employépour l'étanchéité <strong>du</strong> canal. Une couche d'argile recouvre le talus amontet le plafond <strong>du</strong> canal. La mise en place <strong>du</strong> corroi d’argile est réaliséepar des engins de chantiers classiques. Pour les zones exposées à descourants hydrauliques importants, ou à <strong>du</strong> batillage, cette protection estcomplétée par la mise en place d’un filtre géotextile et d’une protection(enrochements, tunage…).c) Le rideau de palplanchesLes palplanches sont également utilisées côté amont, elles assurentalors un rôle de protection contre l'érosion externe et interne et un rôle destabilisation de la digue.Deux familles de palplanches sont distinguées :‣ les palplanches de petit mo<strong>du</strong>le et de faible épaisseur (palfeuilles)utilisées uniquement pour la protection de berge, assez courte(3 à 4 m maximum);‣ les palplanches jouant un rôle structurel en plus des rôlesd'étanchéité et de protection de berge.2.3.3. Techniques de protection de bergesLes techniques de protection de berges sont traitées dans une autrepublication <strong>du</strong> Cetmef de 2009 «Aménagement des berges» à laquelle nousconseillons le lecteur de se référer pour toutes les problématiques relativesaux berges et à leurs aménagements. Nous citons ci-après quelquestechniques de protection de berges.a) Les enrochementsLa réalisation d’un parement en enrochements a pour but de protéger laberge des effets <strong>du</strong> courant, des perturbations locales, ou <strong>du</strong> batillage etde limiter l’érosion externe et les affouillements.Les enrochements sont mis en œuvre à l'aide d'une pelle mécanique depuisla crête ou depuis un ponton flottant. Ils sont posés sur un filtre géotextileou granulaire. Une butée de pied peut être nécessaire pour stabiliser laprotection si la pente est trop importante. Les enrochements proviennentde carrière et sont choisis selon différents critères : leur dimension, quiconditionne leur stabilité vis à vis des courants ; leur résistance aux cycles«gel/dégel» ; leur résistance aux chocs, etc.Afin d’offrir de meilleures caractéristiques les enrochements peuvent êtreliés avec <strong>du</strong> béton (cette protection en enrochements liés devient alorsune structure rigide et non déformable, qui peut éventuellement masquerdes affouillements dans le temps).Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 15
) Les gabions ou matelas gabionsLes gabions sont des cages métalliques remplis d'enrochement afin deconstituer un mur droit ou à redan pour stabiliser la digue.Les matelas gabions ont une épaisseur de vingt à trente centimètres. Leséléments reliés entre eux permettent d'épouser la forme <strong>du</strong> talus pour saprotection contre le batillage et les courants. Ils sont mis en place à l'aided'une grue munie d'un palan. Un filtre, généralement <strong>du</strong> géotextile, estposé sous la structure pour éviter le départ des matériaux fins.c) Le tunageLe terme tunage désigne par extension tout système simple de protection deberge qui consiste en l’alignement de pieux et d’un matériau intermédiaireen bois, métal ou béton. Le principe consiste à mettre en place cet écranrigide derrière lequel on effectue un rechargement en argile, en ayantpris soin d’utiliser un géotextile anti-contaminant à l’interface servant defiltre.d) Les techniques en génie végétalLes techniques végétales utilisent des végétaux ou parties de végétauxpour protéger la berge contre l’érosion et assurer la stabilité de la zonetraitée. L'impact paysager et écologique n'est pas négligeable. Pourune bonne technique végétale il est nécessaire d'étudier l'importancedes sollicitations hydrauliques et les contraintes sur le site d'emploi. Sicette technique n'est pas adaptée, il est possible de s'orienter vers unetechnique mixte en l'associant à des techniques de génie civil.Les techniques les plus fréquemment employées sont le fascinage, lesboudins en fibre de coco végétalisés ou végétalisables.Ce type de réalisation, doit être suivi dès sa mise en œuvre pour veiller à labonne reprise des végétaux. Elle n'est efficace que lorsque les végétauxse développent.Photographie 3 : Technique végétale en place sur la berge de la Meuse (CETMEF)16 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
e) Le PerréLe perré peut être en béton ou constitué de pierres (sèches maçonnées)mises en œuvre manuellement. Il équipe généralement la partie supérieure<strong>du</strong> talus sous-fluvial et la berge en section courante et l'intégralité <strong>du</strong>talus amont à proximité des ouvrages tels que les écluses, ponts canauxet traverses sous fluviales pour lutter contre les effets mécaniques <strong>du</strong>batillage. Les réparations consistent à renouveler les pierres manquantesou abîmées et à les rejointoyer en préservant des vides pour ne pasengendrer des sous pressions, car la vocation des perrés n'est pasd'assurer l'étanchéité mais de protéger la berge contre le batillage. Cetype de réparation nécessite l'abaissement ou le chômage <strong>du</strong> canal.2.4. Réparations en urgence dans le cas d'une brècheDeux grands cas se présentent, suivant que la rupture intéresse un bief de canal,qui contient un volume d'eau éventuellement grand mais limité, ou une dérivationde rivière, auquel cas l'eau s'engouffrera dans la brèche tant que celle-ci resteraouverte (Brygo, 1979).Dans le cas <strong>du</strong> bief de canal artificiel, il faut évidemment essayer de limiter levolume d'eau qui se déversera par la brèche :‣ en interrompant le plus rapidement possible l'alimentation normaled'exploitation‣ en mettant en place un batardeau coupant le bief en deux si des rainuressont prévues au droit des sections rétrécies ;‣ en écoulant le maximum d'eau dans le bief aval.Dans le cas d'une dérivation de rivière, la première intervention consistera à fermerla brèche, sauf si une porte de garde existe à l'entrée de la dérivation, auquel casla situation est comparable à celle <strong>du</strong> bief de canal.Diverses techniques peuvent être envisagées : battre un rideau de palplanches oudéverser des enrochements devant la brèche.Les délais d'approvisionnement et d'arrivée à pied d'œuvre <strong>du</strong> matériel restenttoujours assez grands, de l'ordre de plusieurs heures. Il convient donc, malgrél'urgence, peu propice à une réflexion approfondie, de s'assurer le maximum dechances de succès.Fermer la brèche par un rideau de palplanches se révèlera le plus souvent impossible.Les palplanches doivent avoir une longueur de fiche importante puisqu'elles nesont pas ancrées. De plus, il sera très difficile de « fermer » le rideau puisque lalargeur offerte à l'écoulement diminuant à mesure de l'avance <strong>du</strong> battage, le courantaugmente, provoquant des affouillements en pied qui déstabilisent le rideau.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 17
Il apparaît plus adapté de claper des enrochements devant la brèche. Une certaineproportion sera entraînée par le courant, mais si la vitesse d'approvisionnementest suffisante, le travail pourra être mené à bien. Il convient de réaliser un cordonarrondi, pour augmenter le linéaire offert au déversement de l'eau, de manière àré<strong>du</strong>ire la vitesse, à débit donné.Figure 3 : Schéma <strong>du</strong> cordon arrondi (Brygo, 1979)Quand le cordon est en place, il subsiste un débit de fuite à travers les enrochements,débit plus faible que celui s'engouffrant dans la brèche initiale. Ce débit peut êtrediminué en colmatant les enrochements : on peut disposer <strong>du</strong> fumier ou de la paillecôté amont <strong>du</strong> cordon. Le procédé a fait ses preuves mais peut se heurter à despréoccupations de qualité des eaux. Les matériaux plus fins, tels que sables ougraviers, seront emportés par l'eau et ne sont donc plus utilisables.Le débit de fuite peut également être maîtrisé en déposant une bâche imperméable,qui devra être suffisamment résistante pour ne pas se déchirer contre lesenrochements. Le recours à une membrane bentonitique, correctement ancrée auplafond et latéralement permet généralement de limiter le débit de fuite.Ce sont les ressources locales qui indiqueront le meilleur moyen de maîtriserl'écoulement des eaux.Avant de reconstituer la structure initiale de la digue, il faut s'assurer que celle cioffre bien une sécurité suffisante : ce peut être le cas si la rupture était <strong>du</strong>e à unecause ponctuelle (structure localement déficiente, renard isolé, etc...) mais, si cen'est pas le cas, une étude plus approfondie est nécessaire.18 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
3. Présentation <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences3.1. Principe <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériencesLe <strong>retour</strong> d'expériences repose sur l'analyse de situations et de pratiquesrencontrées par les acteurs d'une organisation donnée. Il a pour objectif d'identifier,d'analyser et d'enregistrer les éléments positifs ou négatifs issus de la pratique afind'en tirer des enseignements utiles à l'action future. La capitalisation <strong>du</strong> <strong>retour</strong>d'expériences permet d'élaborer des textes de bonnes pratiques permettantde partager la connaissance avec des acteurs susceptibles de rencontrer dessituations comparables.La maîtrise <strong>du</strong> cycle <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences nécessite donc de formaliser lesconnaissances pour améliorer son efficacité. Cette maîtrise comprend trois étapes(Malvache et al., 1994 :‣ l'activité qui génère une expérience ;‣ la mise à disposition de cette expérience au travers d'une collected'informations, mémorisées et enregistrées à des fins de restitutionpertinente ;‣ la valorisation sous forme de savoir faire par la mise en pratique dela connaissance lors d'une tâche ou d'une activité.Figure 4 : Cycle <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences maîtrisé (Malvache et al., 1994)Le <strong>retour</strong> d'expériences peut être ainsi défini comme un processus composé deméthodes et de procé<strong>du</strong>res pour apprendre des activités passées. Il consistealors à structurer avec rigueur l'information collectée sur des évènements passéspour en tirer des expériences et des enseignements applicables dans le cadrede nouveaux projets. Il s'agit donc de transformer des données issues de casréels en informations puis en connaissances applicables ultérieurement (Lauly etMessina, 2001).Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 19
Figure 5 : Le concept de REX (Lauly et Messina, 2001)La démarche de <strong>retour</strong> d'expériences peut ainsi être décomposée en quatre étapeschronologiques :‣ la collecte des faits (connaître les évènements) ;‣ l'analyse des informations (comprendre les évènements) ;‣ le stockage et l'assemblage des informations (archiver) ;‣ le traitement et l'exploitation des données (apprendre).L'objectif final est de parvenir à des enseignements étayés par des cas concretspermettant d'élaborer ultérieurement des recommandations.3.2. Méthodologie de travailEn 2007, à l'issue d'une première étude <strong>du</strong> CETMEF sur les réparations dedigues de canaux menée en collaboration avec le Laboratoire Régional des Pontset Chaussées d'Autun (2006) et d'un Travail de Fin d'Etudes (2006) soutenu àl'ENTPE, un groupe de travail interne au Réseau Scientifique et Technique a étécréé pour réaliser un <strong>retour</strong> d'expériences éten<strong>du</strong> sur une large zone géographiqueet concernant les désordres et les réparations menés sur les digues de voiesnavigables. Ce groupe de travail, dont le pilotage a été assuré par le CETMEF, aassocié les Laboratoires Régionaux des Ponts et Chaussées de Saint-Quentin,Nancy, Strasbourg, et Autun. Au total, huit réunions se sont tenues (9 octobre 2007,23 janvier 2008, 14 mai 2008, 24 septembre 2008, 17 novembre 2008, 7 janvier2009, 15 avril 2009, 22 juin 2009) et une première présentation des résultats del'étude a été effectuée le 11 décembre 2008 lors d'une journée organisée par leCETMEF avec le Réseau Scientifique et Technique et Voies Navigables de France.Une relecture finale des documents a été assurée en parallèle par le LaboratoireRégional des Ponts et Chaussées de Blois, par VNF et par le Service de Navigation<strong>du</strong> Nord Est.La méthodologie appliquée dans le cadre de cette étude a suivi les quatre étapesprécédemment énoncées de la démarche de <strong>retour</strong> d'expériences. Les contenusde ces étapes sont décrits dans les paragraphes suivants.20 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
3.2.1. Collecte des donnéesDans un premier temps, des cas connus par le CETMEF et les CETE ont étéidentifiés et un premier recueil des données a été réalisé en liaison avec lesservices de navigation de VNF.Dans un second temps, des contacts ont été pris avec les différentessubdivisions de VNF afin de procéder à des interviews des principauxacteurs et de collecter l'ensemble des informations disponibles sur les casde réparations de digues de voies navigables.Afin de faciliter la collecte des informations, une fiche type de données aété mise au point pour capitaliser et structurer l'ensemble des élémentsrecueillis. Cette fiche comprenait le descriptif de la digue, les désordres etles mécanismes à l'origine des travaux, les travaux après désordres, le bilan<strong>du</strong> cas étudié et l'avis sur les réparations, le nom des personnes interrogéeset les documents disponibles.3.2.2. Analyse des informationsUne synthèse sous forme de tableaux a été établie pour déterminer lescas les plus documentés. En particulier, afin de déterminer les facteurs quipouvaient expliquer les désordres et leur situation, la réussite ou l'échec desréparations, des tableaux croisés ont été établis :‣ proportion de digues de grande et petite hauteur et types dedésordres ;‣ types de désordres en fonction des protections existantes ;‣ désordres et réparations en fonction de la saison et des conditionsd'exploitation‣ influence des phénomènes de vieillissement, des points singuliers,etc... sur les désordres ;‣ proportion de cas de réparations avec des travauxcomplémentaires.Seules les études de cas bien documentées ont été retenues, notammentcelles pour lesquelles des données suffisamment complètes étaientdisponibles.14121086nombre decas4200 à 2,50m 3 à 4m 5 à 12mFigure 6 : Répartition des cas par hauteur dedigues (CETMEF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 21
3.2.3. Stockage et assemblage des informationsVingt-cinq cas ont été retenus et ont fait l'objet d'une fiche comprenant sixparties :‣ La première partie concerne le descriptif de la digue et son état initialavant les travaux. Elle présente les caractéristiques géométriquesde la digue, ainsi que tous les renseignements disponibles pouvantpréciser sa constitution (matériaux, dispositifs de protection,…).‣ La deuxième partie s'attache à l’ensemble des désordres observésà l'origine des travaux de réparation. Elle comprend une descriptionfactuelle des pathologies et un exposé des mécanismes supposésêtre à l'origine des réparations.‣ La troisième partie décrit les travaux effectués, en urgence ounon, pour remédier aux désordres et donne les caractéristiquesgéométriques de la digue réparée. Une coupe type et des photosillustrent les travaux. La date <strong>du</strong> projet, de début et de fin destravaux, les noms des différents intervenants sont donnés ainsique les conditions de réalisation et les coûts des travaux.‣ La quatrième partie décrit les travaux complémentaires éventuels,programmés ou non.‣ La cinquième partie est consacrée au bilan <strong>du</strong> cas et donne un avissur les réparations.‣ La sixième partie précise les documents disponibles utilisés pourla rédaction de la fiche et les personnes interrogées.3.2.4. Traitement et exploitation des donnéesLe traitement et l'analyse des données ont été effectués sur la base desinformations disponibles dans les fiches de capitalisation des données. Desanalyses croisées ont porté sur :‣ les désordres ;‣ les réparations ;‣ les types de désordres et de réparations suivant la techniqued'étanchéité et de protection de berges d'origine de la digue.3.3. Cas étudiés pour le <strong>retour</strong> d’expériences3.3.1. Présentation généraleLes vingt-cinq fiches de cas retenues pour le <strong>retour</strong> d'expériences, constituantl'annexe, sont énumérées dans le tableau suivant :22 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Tableau 1: Présentation des cas (CETMEF)n° deficheVoie d'eau Localisation Département Technique existanteAnnée desréparations1 Rigole de l'Arroux Digoin 71Cuvelage béton (aval brèche) etcorroi d'argile (amont brèche)2004 222 Canal de Briare Montambert 58Cuvelage en béton de chaux(aval brèche) et corroi d'argile et 2002 28palplanches béton (amont brèche)3 Canal de la Colme Holque 59 Perré type Sensée 2005 334Canal des Houillèresde la SarreWittring 57 Palplanches et corroi d'argile 1995 38567891011Canal Latéral à laLoireCanal Latéral à laLoireCanal Latéral à laLoireCanal de la Marneau RhinCanal de la Marneau Rhin EstCanal de la Marneau Rhin OuestCanal de la Marneau Rhin OuestChâtillon surLoireMarseille lesAubigny45 Perré en pierres maçonnées 2002 4518 Murettes béton et corroi d'argile 2002 49Micaudière 71 Palplanches et corroi d'argile 2000 55Bief departage desVosgesBief 8-9 àRéchicourtBief 67 àPonthionBief 26 àVelaines57Cuvelage béton et palplanchesdans le corps de digue2001 6157 Palplanches et corroi d'argile 2004 6651Palfeuilles et palplanches (unesur trois)2006 7155 Murette béton et corroi d'argile 2007 7412 Canal <strong>du</strong> Midi Trèbes 11 Corroi d'argile 2004 7813La MosellecanaliséeNeuvesMaisons14 Canal de Neufossé Blaringhem 5915 Canal <strong>du</strong> Nord16 Canal <strong>du</strong> NordBief 4 et 5MoeuvresBief 15-16Languevoisin17 Le Rhin canalisée Iffezheim 67181920212223Canal <strong>du</strong> Rhône auRhinCanal <strong>du</strong> Rhône auRhinCanal de Roanne àDigoinCanal de Saint-QuentinCanal de la Sambreà l'OiseCanal de la Sambreà l'OiseAllenjoie 2554 Palplanches tirantées 2002 82Palplanches et perré de typeSensée2004 8859 Cuvelage béton 2003 9480 Cuvelage béton 2008 101Enrochements, corroi d'argile etécran mince à la base de la diguePerré béton reposant sur desenrochements2004 1082005 112Jonchet 25 Perré béton 2006 116Briennon 42 Corroi d'argile et tunage bois 2007 120Masnières 5924 La Seine Croissy 7825 Canal des Vosges Epinal 88Murette et écran d'étanchéité enbéton2001 125Landrecies 59 Palplanches 2003 132Ors 59 Corroi d'argile et perré 2004 135Sans protection (matériauxlimoneux issus <strong>du</strong> dragage)Corroi d'argile (côté amont) etpalplanches (côté val)2007 1392008 144N° depage(annexe)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 23
Les désordres rencontrés sur les cas recensés sont :‣ des brèches, partielles ou totales, souvent associées à desmécanismes d'érosion interne ;‣ des anses d'érosion ;‣ des glissements ;‣ des affaissements ;‣ des fontis ;‣ des déversements de palplanches ;‣ des fuites.Les types de protection, d'étanchéité et de défense de berges des digues decanal affectés par les désordres sont :‣ des cuvelages béton ;‣ des perrés en béton , de type Sensée5 ou en maçonnerie ;‣ des murettes ;‣ des corrois d'argile ;‣ des rideaux de palplanches.Les travaux de réparations ont consisté en une intervention sur :‣ le corps de digue après une rupture partielle ou totale. Unremblaiement en matériaux d'apport associé parfois avec del'enrochement (lié ou non), des palplanches et <strong>du</strong> béton a alors étéréalisé ;‣ les talus suite à des glissements, à des affaissements, à desanses d'érosion. Des palplanches, <strong>du</strong> tunage bois, <strong>du</strong> béton et desmatelas gabions ont alors été mis en œuvre ;‣ les dispositifs d'étanchéité suite à leur inefficacité <strong>du</strong>e à la présencede fuites ou l'apparition de fontis. Des dispositifs d'étanchéité pargéomembranes ou en béton ont alors été mis en œuvre.Chacun des cas traités pour ce <strong>retour</strong> d'expériences est présenté de manièresynthétique dans la partie suivante.24 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
3.3.2. Résumé des fiches de casFi c h e 1 – Rigole de l'Arroux – Digoin (Saône et Loire) – Brèche totale – Réparation parDEG (2004)La digue est en remblai homogène et a une hauteur de cinq mètres. Les matériaux laconstituant sont des sables légèrement limoneux et des graviers. En 2001, une brèches'est pro<strong>du</strong>ite au niveau d'une zone de transition entre un dispositif d'étanchéité parcorroi argileux et un cuvelage béton. A la faveur d'une montée <strong>du</strong> niveau d'eau, le corroiargileux, n'atteignant pas le haut <strong>du</strong> talus amont, a été 'surversé', ce qui a occasionné uneinfiltration dans le corps de digue et une érosion interne de la digue. Les réparations ont étéeffectuées en 2004 et ont consisté en la reconstruction <strong>du</strong> corps de digue et la mise en placed'un dispositif d'étanchéité par géomembrane. La mauvaise mise en œuvre <strong>du</strong> dispositifd'étanchéité a con<strong>du</strong>it à l'apparition de fuites. Des travaux complémentaires, consistant audéversement d'argile dans le canal, ont donc été nécessaires.Photographie 4 : Rupture à la jonction béton et argile sur la Rigole de l'Arroux à Digoin (VNF)Fi c h e 2 – Canal de Briare – Bief de Montambert (Nièvre) – Brèche totale – Réparationpar DEG (2002)La digue est en remblai homogène en profil mixte avec une hauteur de huit mètres en rivedroite. Une brèche de dix huit mètres de long s'est pro<strong>du</strong>ite au droit <strong>du</strong> changement dedispositif d'étanchéité de la digue (passage d'un cuvelage en béton de chaux à un corroiargileux). Cette brèche semble avoir été initiée par un phénomène d'érosion interne auniveau de cette interface. Le plafond <strong>du</strong> canal a également été érodé. La réparation de ladigue et <strong>du</strong> plafond <strong>du</strong> canal ont été réalisés en urgence. Le corps de digue a été reconstruitavec des matériaux granulaires de type 0/40mm. Une tranchée réalisée dans le corps dedigue a été remplie d'argile afin de réaliser l'étanchéité. Celle-ci a été complétée par lapose d'une géomembrane sur le talus amont. Cette géomembrane a été recouverte par desmatelas gabions, dont les éléments ont eu tendance à migrer vers le bas, diminuant ainsila protection de la géomembrane. Depuis la réalisation des travaux, aucun désordre n'estapparu.Photographie 5 : Vue d'une brèche sur le canal de Briare à Montambert (VNF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 25
Fi c h e 3 – Canal de la Colme – Holque (Nord) – Affaissement <strong>du</strong> chemin de halage –Réparation par palplanches (2005)Le canal est en déblai. La défense de berge originelle est de type Sensée, et constituéepar un perré, présentant une pente de 1H/3V côté berge et fondé sur pieux. Les désordresobservés se matérialisaient par une fissuration et des tassements localisés sous le cheminde halage et une érosion <strong>du</strong> profil de pente sous eau en pied de la défense de berge. Leurorigine est liée à une érosion régressive entraînant le déchaussement progressif <strong>du</strong> perré etun départ de matériaux sous la chaussée <strong>du</strong> chemin de halage. Un rideau de palplanchesa été battu en arrière <strong>du</strong> perré de type Sensée sur un linéaire de cent quatre-vingts mètres.Des tirants ont été mis en place tous les deux mètres quarante pour lier le perré et lerideau. Le chemin de halage a été remblayé. Les travaux se sont révélés efficaces, aucunedégradation nouvelle n'étant apparue.Photographie 6 : Palplanches ancrées sur le perré de type sensée sur le canal de la Colme à Holque (VNF)Fi c h e 4 – Canal des Houillères de la Sarre – Wittring (Moselle) – Brèche partielle –Réparation par palplanches (1995)La digue est en remblai constituée d'une recharge graveleuse et d'un noyaux argileux, desix mètres de hauteur. Le profil <strong>du</strong> canal est mixte (déblai-remblai). La protection de bergeest assurée par des palplanches ayant une fiche relativement courte. En automne 1995 unebrèche s'est formée suite à la création d'un renard sous les palplanches. La réparation a étéconstituée de palplanches de profondeur plus importante fichées dans le substratum. Lestravaux se sont révélés pérennes jusqu'à ce jour.Photographie 7 : Travaux de terrassement lors des réparations <strong>du</strong> canal des Houillères de la Sarre à Wittring(VNF)26 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Fi c h e 5 – Canal Latéral à la Loire – Châtillon sur Loire (Loiret) – Fuites – Réparationpar DEG (2002)La digue est en remblai homogène constitué de matériaux sablo-limoneux et graveleuxet a une hauteur de cinq mètres. L'étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal et la défense desberges sont assurées par un perré en pierres jointoyées. Des travaux d'installation d'unecon<strong>du</strong>ite de gaz par forage dirigé sous le canal semblent avoir contribué au déjointoiementdes pierres <strong>du</strong> perré, amorcé par le vieillissement des joints. Une fuite importante a ainsiété constatée en 2002. La tentative de colmatage par mise en place d'argile et de bétons'est avérée inefficace. Les travaux, réalisés après un prédiagnostic visuel, ont consisté enla mise en place d'un dispositif d'étanchéité par géomembrane, sur une longueur de 700mrecouvert par un béton armé de protection. Depuis ces réparations, aucune fuite n'a étéconstatée.Photographie 8 : Vue <strong>du</strong> perré maçonné sur le canal latéral à la Loire à Châtillon sur Loire (VNF)Fi c h e 6 – Canal Latéral à la Loire – Marseille les Aubigny (Cher) – Brèche partielle –Réparation par palplanches (2002)La digue, en remblai homogène, est constituée de matériaux sablo-limoneux et graveleuxet a une hauteur de trois mètres. L'étanchéité est assurée par un corroi argileux et desmurettes en béton assurent la défense des berges en sommet de talus amont. Un trou dansles murettes en béton, dû à leur forte dégradation, a con<strong>du</strong>it en 2002 à une infiltration d'eaudans le corps de digue, puis à l'érosion interne de la digue et à une brèche partielle. Dansun premier temps et afin de rétablir la navigation, la digue a été reconstruite en urgenceavec les matériaux d'origine, et des palplanches ont été battues devant les murettes surun linéaire de vingt mètres. Des travaux complémentaires ont consisté en la mise en placed'un rideau de palplanches complémentaire sur un linéaire de cinq cents mètres de part etd'autre de la brèche. Aucun désordre n'a été constaté depuis les réparations.Photographie 9 : Vue de la brèche partielle sur le canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny (VNF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 27
Fi c h e 7 – Canal Latéral à la Loire – Micaudière (Saône et Loire) – Brèche totale –Réparation par palplanches (2000)La digue est un remblai constitué de sables limoneux et de graviers. Elle a une hauteurde sept mètres. Un corroi argileux et un rideau de palplanches assurent respectivementl'étanchéité et la défense des berges. En 2000, des fuites ont été constatées au niveau d'unaque<strong>du</strong>c passant sous le canal. Ces fuites ont con<strong>du</strong>it à une érosion interne de la digue,et à l'ouverture d'une brèche. Des travaux réalisés en urgence dans un premier temps ontconsisté en une reconstruction de la digue à l'identique. La persistance des fuites a nécessitéune intervention complémentaire, réalisée après un diagnostic géotechnique. L'aque<strong>du</strong>c aété étanché, le corps de digue reconstruit avec des matériaux sablo-argileux, et l'étanchéitéde la digue réalisée par mise en place d'un corroi argileux. Un rideau de palplanches a deplus été foncé sur 10 mètres de part et d'autre de l'aque<strong>du</strong>c. A l'issue de ces travaux lesfuites ne sont pas réapparues.Photographie 10 : Vue de la brèche sur le canal latéral à la Loire à la Micaudière (VNF)Fi c h e 8 – Canal de la Marne au Rhin – Bief de partage des Vosges (Moselle) – Brèchepartielle – Réparation par palplanches (2001)La digue est un remblai constitué d'argile graveleuse et de marne argileuse, de cinq mètresde hauteur environ. L'étanchéité est assurée par des dalles béton et un rideau de palplanchesdans le corps de la digue. En 2001 une brèche est apparue, au niveau d'un aque<strong>du</strong>c, <strong>du</strong>eà une érosion interne. Un double rideau de palplanches formant un caisson comblé parde l'argile sur une centaine de mètres a été réalisé. Par la suite les talus bétonnés ont étéreconstitués. Cette méthode de réparation est efficace jusqu'à ce jour.Photographie 11 : Vue de la brèche dans le canal de la Marne au Rhin dans le bief de partage des Vosges(VNF)28 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Fi c h e 9 – Canal de la Marne au Rhin Est – Bief 8-9 à Réchicourt (Moselle) – Fuites –Réparation par palplanches (2004)La digue en remblai hétérogène est de hauteur comprise entre deux mètres cinquante etsix mètres cinquante. Elle est composée de matériaux de perméabilité très variable. Lesite, qui a fait l'objet de nombreuses petites réparations suite au vieillissement accéléré etau déversement des palplanches initiales peu fichées, a connu l'apparition de nombreusesfuites et l'érosion <strong>du</strong> corps de digue. La réparation en deux temps a consisté en la réalisationd'un bouchon argileux et en la consolidation de ce dernier par réalisation d'un nouveaurideau de palplanches fichées dans les marnes. Cette méthode de réparation est efficace.Photographie 12 : Colmatage de la digue à l'arrière des palplanches déversées sur le canal de la Marne auRhin Est à Réchicourt (VNF)Fi c h e 10 – Canal de la Marne au Rhin Ouest – Bief 67 à Ponthion (Marne) – Brèchepartielle - Réparation par palplanches(2006)La digue est constituée de matériaux argilo-limoneux sur une hauteur de deux mètrescinquante protégés par des palfeuilles. Le vieillissement des palfeuilles et des palplanchespar perforation <strong>du</strong>e à la corrosion a favorisé les circulations d'eau et a provoqué l'entraînementde matériaux. Le phénomène a engendré une perte d'étanchéité progressive <strong>du</strong> corpsde digue repérée courant 2006. Cette perte d'étanchéité évolua jusqu'à l'apparition d'unrenard hydraulique in<strong>du</strong>isant une baisse significative <strong>du</strong> niveau d'eau. Suite à une étudegéotechnique un rideau de palplanches alternant avec des palfeuilles a été mis en placesur le linéaire endommagé. Une tranchée argileuse allant jusqu'au plafond <strong>du</strong> canal à étéréalisée à l'arrière <strong>du</strong> rideau. Bien qu'il soit efficace pour le moment ce type de réparationpeut s'avérer ca<strong>du</strong>c étant donnée que les palfeuilles n'ont pas fonction de soutènement etqu'elles ne sont pas fichées.Photographie 13 : Digue <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin Ouest à Ponthion après travaux (VNF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 29
Fi c h e 11 – Canal de la Marne au Rhin Ouest – Bief 26 à Velaines (Meuse) – Brèchepartielle – Réparation par écran d'argile et tunage (2007)La digue, dont l'étanchéité est assurée par un corroi d'argile, a été rehaussée par l'apport dematériaux argileux protégés par un perré béton. Le vieillissement <strong>du</strong> système d'étanchéitéet <strong>du</strong> perré béton a con<strong>du</strong>it à l'érosion <strong>du</strong> corps de digue in<strong>du</strong>it par le gradient d'eau etle batillage menant à la création d'une brèche partielle. La réparation a consisté en laréalisation d'une tranchée d'argile large de un mètre et profonde de deux mètres derrièreune protection en tunage bois ancrée à deux mètres. Des enrochements ont également étémis en place sur le talus côté aval. Une consolidation d'une trentaine de mètres de longueurde part et d'autre de la brèche a été réalisée par l'implantation de pieux bois espacés reliéspar des liernes en chêne sur lesquels un géotextile est ten<strong>du</strong>. Le <strong>retour</strong> d'expériences decette technique est positif bien que la réalisation des travaux reste récente. Une mise enœuvre plus profonde des systèmes de protection aurait pu être envisagée.Photographie 14 : Mise en œuvre de la tranchée d'argile derrière le tunage bois sur le canal de la Marne auRhin Ouest à Velaines (VNF)Fi c h e 12 – Canal <strong>du</strong> Midi – Bief de Trèbes (Aude) – Fuites importantes – Réparation parpalplanches et injections (2004)La digue est un remblai homogène sablo-limoneux, de cinq mètres de haut, étanché par uncorroi d'argile. En 2004, des résurgences sont apparues dans des jardins maraîchers en piedaval <strong>du</strong> canal. Un rideau de palplanches a été mis en œuvre, sur un linéaire de cent quatrevingts mètres, au milieu <strong>du</strong> chemin de halage d'après une étude géotechnique réalisée en2000. Les fuites ont persisté et des travaux complémentaires ont été nécessaires. Aprèsdes sondages thermométriques, des travaux d'injections ont été entrepris. Ces travaux sonttoujours efficaces. après quelques années de service.Photographie 15 : Mise en œuvre des palplanches sur le canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes (VNF)30 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Fi c h e 13 – La Moselle canalisée – Neuves Maisons (Meurthe et Moselle) – Déversementde palplanches – Réparation par palplanches (2002)Sur le secteur concerné la digue est en remblai soutenue par un rideau de palplanchestiranté par des tirants actifs précontraints et des tirants passifs <strong>du</strong> côté <strong>du</strong> canal dedérivation, et localement par un second rideau de palplanches <strong>du</strong> côté de la rivière Moselle.Pour dimensionner au grand gabarit, le fond de l'ancien canal a été approfondi. Suite àdes conditions climatiques défavorables un différentiel des niveaux d'eau a in<strong>du</strong>it undéversement sur quinze mètres <strong>du</strong> rideau de palplanches et un déplacement en tête d'unmètre provoquant l'affaissement de la chaussée en crête desservant une zone in<strong>du</strong>strielleet fortement trafiquée en 2000. Après des investigations géotechniques un nouveau rideaude palplanches a été mis en place sur la zone endommagée et des tirants supplémentairesont été disposés sur un plus grand linéaire. Ces travaux n'ont sollicité aucune interventionultérieure.Photographie 16 : Vue de la zone déversée sur la Moselle canalisée à Neuves Maisons (CETE)Fi c h e 14 – Canal de Neufossé – Blaringhem (Nord) – Déversement de palplanches –Réparation par palplanches ancrées (2004)Le canal est légèrement en déblai. La défense de berge initiale est de type Sensée, etconstituée par un perré, d'une pente de 1H/3V côté berge, fondé sur pieux. Ce dispositifest renforcé par un rideau de palplanches de quatre mètres cinquante de longueur, misen œuvre devant le perré, les deux étant liés par un couronnement béton. En 2000-2001,d'importants désordres se sont matérialisés sur un linéaire de cent quarante mètres. L'érosionimportante de la risberme en pied de soutènement a généré un déchaussement de la partieen fiche <strong>du</strong> soutènement, diminuant la butée de pied et con<strong>du</strong>isant à la ruine de l'ouvragepar déversement. Les travaux comprenaient deux dispositifs. Un rideau de palplanches dedix mètres de hauteur, tiranté et ancré sur un contre rideau, a été mis en œuvre au droit dela zone principale <strong>du</strong> désordre. Sur l'ensemble de la zone affectée, un remblai en marneet la pose d'un enrochement sur fascine et géotextile ont été réalisés afin de reconstituerle talus sous eau, en butée de pied <strong>du</strong> rideau de palplanches existant. Aucune nouvelledégradation n'est apparue à ce jour.Photographie 17 : Désordres sur le canal de Neufossé à Blaringhem (VNF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 31
Fi c h e 15 – Canal <strong>du</strong> Nord – Bief 4 et 5 à Mœuvres (Nord) – Brèche totale – Réparationpar DEG (2003)La digue originelle est constituée d'un remblai d'une hauteur de quatre mètres. Son talusamont, d'une pente de 3H/2V est protégé et imperméabilisé par deux dalles béton de 0,20m d'épaisseur. Son talus aval est enherbé. En 2003 une brèche de six mètres de largeurs'est ouverte suite à une dégradation de la protection en béton et à une érosion interne <strong>du</strong>corps de digue. Une reconstitution <strong>du</strong> remblai en tout-venant et <strong>du</strong> parement béton a étéeffectuée dans l'urgence. Ces travaux ont été complétés par l'injection d'un coulis cimentbentoniteà partir d'une tranchée en crête de digue et par une injection de béton en sousfacedes dalles latérales à la brèche. Dans le cadre d'un chômage programmé ultérieur, unereconstitution définitive <strong>du</strong> talus par un dispositif de type DEG a été mis en œuvre. Aucunnouveau désordre ne s'est manifesté.Photographie 18 : Brèche sur le canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres (VNF)Fi c h e 16 – Canal <strong>du</strong> Nord – Languevoisin (Somme) – Fuites – Réparation pargéomembrane (2008)La digue est en remblai hétérogène étanchée par un cuvelage béton et d'une hauteur dequatre mètres environ. En mai 2008 des fuites importantes dans la digue sont apparues audroit d'un aque<strong>du</strong>c provoquant un fontis sur le chemin de service. Par ailleurs il existait descavités dans le perré et à la jonction talus/plafond. De plus, l'aque<strong>du</strong>c, dont la fonction étaitde drainer le bassin versant de la rive droite vers la rive gauche, était bouché. Une premièreréparation en urgence a consisté à boucher les fuites dans le canal, mais elle s'est avéréeinefficace. Une deuxième intervention a consisté à reboucher le fontis avec les matériauxprélevés sur place et à plaquer une géomembrane avec des plots béton sur le perré jusqu'aumilieu <strong>du</strong> plafond. La réparation n'étant pas concluante une troisième intervention a consistéà lester la géomembrane avec d'autres plots.Photographie 19 : Inspection de la mise en place de la géomembrane sur le canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin(CETMEF)32 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Fi c h e 17 – Le Rhin canalisée – Bief d'Iffezheim (Bas Rhin) – Affaissement – Réparationpar enrochements (2004)La digue est un remblai constitué d'une recharge graveleuse et d'un noyau en matériauxfins, d'une hauteur d'environ quatre mètres cinquante. L'étanchéité est assurée par unrideau de palplanches à la base de la digue. En 2004 une zone d'affaissement généralde zéro mètre quarante environ sur une centaine de mètres a été repérée autour <strong>du</strong> PK319,065. La période d'apparition <strong>du</strong> désordre est inconnue. D'importantes campagnesde reconnaissances géotechnique et géophysique ont été menées indiquant la présenceprobable d'un ancien bras <strong>du</strong> Rhin. La digue a été rechargée par enrochements sur le taluscôté val en 2008 et une rehausse <strong>du</strong> noyau argileux a été réaliséePhotographie 20 : Digue sur le Rhin canalisé à Iffezheim après travaux (VNF)Fi c h e 18 – Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Allenjoie (Doubs) – Brèche totale – Réparationpar enrochements liés (2005)La digue, d'une hauteur de six mètres environ, est en matériaux limoneux, sableux etgraveleux. Un perré en béton, reposant sur un enrochement, assure son étanchéité. Ladégradation de ce perré a entraîné l'apparition de fuites. En 2005, une brèche totale de ladigue, constatée un jour après la détection d'une fuite, a nécessité la réalisation de travauxen urgence. Les réparations ont consisté en une reconstruction de la digue à l'identique surun linéaire de quarante mètres. Des batardeaux ont été mis en place pour travailler à sec.Depuis, la remise en fonction <strong>du</strong> canal, aucun désordre n'a été constaté.Photographie 21 : Brèche sur le canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie (VNF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 33
Fi c h e 19 – Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Jonchet (Doubs) – Brèche partielle – Réparationpar géomembrane avec protection béton (2006)La digue est un remblai constitué de matériaux limoneux, sableux et graveleux, étanché parun perré en béton reposant sur un enrochement. Sa hauteur est de deux mètres environ.Des fuites sont apparues suite à l'érosion progressive <strong>du</strong> perré. La circulation d'eau dans lecorps de digue a con<strong>du</strong>it à un phénomène de renard hydraulique et à une brèche partiellede la digue. Les réparations ont consisté en une reconstruction <strong>du</strong> corps de digues avecdes matériaux granulaires, la mise en place d'une géomembrane, et la reconstruction <strong>du</strong>cuvelage béton à l'identique <strong>du</strong> cuvelage existant. Aucun désordre n'a été constaté depuisles travaux.Photographie 22 : Mise en œuvre de la géomembrane sur le canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet (VNF)Fi c h e 20 – Canal de Roanne à Digoin – Bief de Briennon (Loire) – Brèche totale –Réparation par DEG (2007)La digue a un profil mixte avec un remblai en rive droite de dix mètres environ de hauteur.L'étanchéité de la digue est réalisée par un corroi d'argile. Des pieux en bois assurent ladéfense de berges. Une fuite détectée dans le talus aval, dont l'origine semble se situerau niveau de la jonction entre les pieux en bois et le corroi argileux, a évolué en renardhydraulique et a con<strong>du</strong>it à l'ouverture d'une brèche dans la digue. Les réparations ontconsisté à reconstruire le corps de digue avec des matériaux graveleux, et à reconstituerl'étanchéité par réalisation d'une tranchée remplie d'argile dans le corps de digue puis, miseen place d'une géomembrane sur le talus amont, protégée par des matelas gabion. Lestravaux ont été réalisés après mise en place de batardeaux, afin de maintenir la fonctiond'alimentation <strong>du</strong> canal. Depuis la réalisation des travaux aucun désordre n'est survenu.Photographie 23 : Mise en place <strong>du</strong> batardeau sur le canal de Roanne à Digoin à Briennon (VNF)34 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Fi c h e 21 – Canal de Saint-Quentin – Bief de Masnières (Nord) – Brèche partielle –Réparation par palplanches (2001)La digue, d'une hauteur de trois à quatre mètres, est constituée de matériaux alluvionnairessilto-sableux locaux surmontés de remblais hétérogènes. Elle présente un talus de 1H/1Vcôté canal, avec murette en crête, suivie d'une risberme de un mètre de largeur, souseau, arrêtée sur un écran de béton mis en œuvre vers 1950. Le talus aval est enherbé.Une dégradation de la partie supérieure de la digue aboutissant à un renard a con<strong>du</strong>it àune rupture partielle en 2001. Après des travaux d'urgence de remblaiement infructueuxpour colmater la brèche, un rideau de palplanches a été mis en œuvre sur une hauteur dehuit mètres et une longueur de trente mètres. Un colmatage avec 130 tonnes d'argile etune réfection <strong>du</strong> versant aval de la digue et <strong>du</strong> contre-fossé ont été réalisés . Des travauxcomplémentaires de réfection ont con<strong>du</strong>it à la pose d'un rideau de palplanches sur sept centcinquante mètres. Aucun nouveau désordre n'est réapparu.Photographie 24 : Digue <strong>du</strong> canal de Saint Quentin à Masnières après travaux (CETE)Fi c h e 22 – Canal de la Sambre à l'Oise – Bief de Landrecies (Nord) – Déversement depalplanches – Réparation par palplanches et pieux bois (2003)La digue est un remblai de trois mètres de haut, protégé par un rideau de palplanches. Ellese situe sur le canal de la Sambre à l'Oise, canal au gabarit Freycinet. En 2003, une crue dela Sambre a provoqué une montée des eaux qui se sont écoulées vers le canal et ont saturéla digue. Il en a résulté un déversement <strong>du</strong> rideau de palplanches sur cinq cents mètres.La réparation a été réalisée sur un linéaire de cinq cents mètres et a consisté à redresserle rideau de palplanches, à le consolider et le maintenir en mettant en œuvre des pieuxbois à l'amont des palplanches côté canal. Depuis les réparations, aucun désordre n'a étéconstaté.Photographie 25 : Digue <strong>du</strong> canal de la Sambre à l'Oise à Landrecies après travaux (CETMEF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 35
Fi c h e 23 – Canal de la Sambre à l'Oise – Bief d'Ors (Nord) – Glissement – Réparationpar palplanches (2004)La digue est un remblai homogène en limon argileux, de cinq mètres de haut, étanchée parun corroi d'argile et protégée par un perré. En 2004, suite à un glissement <strong>du</strong> chemin dehalage vers le contre fossé à l'aplomb d'une con<strong>du</strong>ite, un rideau de palplanches a été misen œuvre en pied de talus <strong>du</strong> fossé surmonté d'un remblai à pente plus douce. Ces travauxont été réalisés sur un linéaire de soixante mètres et n'ont nécessité aucune interventionultérieure.Photographie 26 : Digue <strong>du</strong> canal de la Sambre à l'Oise à Ors après travaux (CETMEF)Fi c h e 24 – La Seine – Croissy (Yvelines) – Anses d'érosion – Réparation parpalplanches (2007)La digue de Croissy est un remblai d'environ huit mètres de haut, composé de limon sableuxà argileux sans protection. Elle sépare la Seine en deux bras. Les réparations ont débuté en2007 suite à l'importance des phénomènes d'érosion interne et d'affouillements. Elles ontété réalisées sur un linéaire de cinq cent quatre-vingts mètres et ont consisté en la mise enœuvre d'un rideau de palplanches à la limite <strong>du</strong> talus existant surmonté par une protectionbois de la tête des palplanches et d'un talutage enherbé assurant la liaison avec le terrainnaturel.Photographie 27 : Digue de la Seine à Croissy après travaux (VNF)36 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Fi c h e 25 – Canal des Vosges – Epinal (Vosges) – Fontis – Réparation parenrochements et injections (2008)Le canal est en profil mixte et la digue a une hauteur de trois mètres vingt au niveau <strong>du</strong> siteaffecté. Il est situé dans un ancien lit qui est constitué de calcaire marneux avec des pochesde gypse et d'anhydrite. Lors d'un chômage en 2004, des fontis ont été découverts dans leplafond <strong>du</strong> canal. Il s'en est suivi l'effondrement d'abord localisé de la RD12 surplombantle canal, puis généralisé sur environ quatre vingts mètres, avec affaissement de plus de unmètre cinquante. La RD 12 a été fermée à la circulation depuis l'apparition des fontis. Aprèsdes reconnaissances géotechniques, géophysiques et la pose d'inclinomètres, des travaux,en cours, ont été entrepris et ont consisté au comblement des vides par des enrochements,à la pose d'un géotextile filtrant en fond de canal, au reprofilage <strong>du</strong> canal en enrochementset à la réalisation d'injections au niveau des sols décomprimés. L'efficacité des travaux resteà confirmer lorsque ceux ci seront terminés et après une période de quelques années.Photographie 28 : Désordres sur le canal des Vosges à Epinal (VNF)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 37
4. Analyse des vingt-cinq cas : désordres et phénomènesen causeUne analyse des cas par rapport aux désordres et phénomènes en cause est proposéedans ce chapitre. Les types de désordres et mécanismes associés seront tout d'abordprésentés. L'analyse portera ensuite sur les signes précurseurs et les facteurs aggravantl'initiation des mécanismes à l'origine des désordres, l'influence des conditions climatiqueset des périodes d'exploitation sur les désordres, les cinétiques des mécanismes àl'origine des désordres, et l'influence des activités humaines, de la végétation et de lafaune. Enfin, un tableau de synthèse à la fin de ce chapitre récapitulera les différentsaspects analysés pour chacun des cas étudiés.4.1. Types de désordres et mécanismes associésLa figure suivante représente la répartition par types de désordre des vingt-cinqcas étudiés dans ce chapitre.111723Brèche partielleBrèche totaleFuitesDéversement depalplanchesAffaissementFontisGlissementAnse d'érosion6 4Figure 7 : Répartition des vingt-cinq cas étudiés par types de désordre (CETE)Treize sur vingt-cinq cas étudiés, soit près de la moitié des cas, correspondent àune brèche de l'ouvrage, partielle (sept cas) ou totale (six cas). Les autres typesde désordres ayant con<strong>du</strong>it à des travaux de réparation sont les fuites (quatre casétudiés), les déversements de soutènements ou de palplanches (trois cas), lesaffaissements (deux cas), les fontis (un cas), les glissements (un cas), et les ansesd'érosion (un cas).38 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
4.1.1. Les brèches partielles ou totalesElles représentent treize cas de désordres sur les vingt-cinq cas étudiésdans ce <strong>retour</strong> d'expériences. Leur analyse montre que des fuites ont étéobservées de manière quasi-systématique avant les désordres à l'exceptionde la brèche <strong>du</strong> bief de Montambert – fiche 2, qui s'est pro<strong>du</strong>ite pendant lanuit et pour laquelle il n'avait pas été constaté d'indices précurseurs, de labrèche de la rigole de l'Arroux – fiche 1, initiée par une surverse <strong>du</strong> dispositifd'étanchéité et de la brèche <strong>du</strong> bief de partage des Vosges – fiche 8, qui est<strong>du</strong>e à des infiltrations et à des fissurations de la dalle béton.Les brèches con<strong>du</strong>isent à une vidange partielle ou totale des biefs concernés,entraînant le plus souvent l'interruption complète <strong>du</strong> trafic fluvial.Les brèches partielles représentent sept des treize cas de brèches. Elless'expliquent par des mécanismes :‣ d'érosion interne, faisant suite à une augmentation des débits defuite entraînée par la dégradation <strong>du</strong> dispositif d'étanchéité (exemple<strong>du</strong> bief de Masnières – fiche 21, ou <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin àJonchet – fiche 19) ou dûs à une insuffisance de fichage <strong>du</strong> rideaude palplanches (exemple <strong>du</strong> bief 23 <strong>du</strong> canal des Houilllères de laSarre – fiche 4) ;‣ d'affouillement en arrière <strong>du</strong> parement amont suite à la déstructurationde celui-ci (exemple <strong>du</strong> bief 26 <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin ouest– fiche 11).Les brèches totales (six des treize cas de brèches) sont <strong>du</strong>es :‣ à des phénomènes de renard hydraulique, initiés suite à unedégradation <strong>du</strong> dispositif d'étanchéité (dégradation <strong>du</strong> perré bétonayant con<strong>du</strong>it à la brèche d'Allenjoie dans la digue <strong>du</strong> canal <strong>du</strong>Rhône au Rhin – fiche 18) ou par la présence de points singuliersde la digue (érosion interne initiée au droit de l'aque<strong>du</strong>c de laMicaudière dans les digues <strong>du</strong> canal latéral à la Loire – fiche 7,ou à l'interface entre les dispositifs d'étanchéité et de protectiondes berges des digues <strong>du</strong> canal de Roanne à Digoin à Briennon –fiche 20) ;‣ à une surverse <strong>du</strong> dispositif d'étanchéité (infiltration d'eau par lapartie non-étanchéifiée de la digue dans le cas de la digue de larigole de l'Arroux - fiche1).Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 39
4.1.2. Les déversements de soutènement et de rideau de palplanchesCe type de désordre est directement à l'origine de réparations dans troisdes cas étudiés dans le <strong>retour</strong> d'expériences – fiches 13, 14 et 22. Un cassupplémentaire – fiche 9 , pour lequel un déversement de palplanches aété observé mais n'est pas directement à l'origine des réparations, peutégalement être considéré. Sur les quatre cas considérés, les mécanismesmis en évidence dans ce <strong>retour</strong> d'expériences sont de natures diverses :‣ insuffisance <strong>du</strong> fichage <strong>du</strong> rideau de palplanches (bief 8-9 <strong>du</strong> canalde la Marne au Rhin – fiche 9) : le déversement <strong>du</strong> rideau a favoriséles mécanismes d'érosion externe de la berge en arrière de celuiciet contribué à diminuer l'étanchéité de la digue (apparition defuites, qui sont à l'origine des réparations) ;‣ rupture des tirants d'ancrage précontraints pour cause de corrosiondes torons (bief de Neuves Maisons de la Moselle canalisée – fiche13) : le déversement résultant a con<strong>du</strong>it à un affaissement de laberge et de la chaussée ;‣ érosion de la risberme en pied de soutènement amont (canal deNeufossé à Blaringhem – fiche 14) : cette érosion de la butéede pied <strong>du</strong> soutènement, liée notamment à des manœuvres debateaux, a engendré un basculement <strong>du</strong> soutènement, qui s'esttra<strong>du</strong>it également par une fissuration puis un effondrement <strong>du</strong>chemin de contre-halage ;‣ effort de poussée associée à une mise en charge de la digue <strong>du</strong>côté aval associée à une surverse vers le canal (bief de Landrecies<strong>du</strong> canal de la Sambre à l'Oise – fiche 22).Notons que la majorité des cas de déversements de palplanches observésse sont pro<strong>du</strong>its en hiver. Pendant cette saison, les conditions climatiques(effets de la pluviométrie et <strong>du</strong> gel) sont propices à l'apparition de désordres(cf 4.3.1). Le cas de la Moselle canalisée – fiche 13 illustre bien le rôledes conditions climatiques : les désordres sont associés à une rupturedes tirants d'ancrage des palplanches faisant suite à une période de fortesprécipitations ayant con<strong>du</strong>it à une montée <strong>du</strong> niveau piézométrique dans ladigue, conjuguée à des températures de -14°C. Par ailleurs, il est établi auniveau <strong>du</strong> diagnostic que les torons étaient corrodés, voire sectionnés, leurprotection originelle ayant été vraisemblablement altérée par les sollicitionsanormales <strong>du</strong> trafic intense sur la chaussée desservant une aciérie et uneexploitation de crassiers.4.1.3. Les fontisCe type de désordre a été identifié dans quatre cas de ce <strong>retour</strong> d'expériences.Seul un de ces cas (canal des Vosges à Epinal – fiche 25) est directementà l'origine de réparations. Dans les autres cas, les fontis observés sontconnexes à d'autres désordres (fuites, affaissements) ayant occasionné lestravaux de réparation.40 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Parmi les cas de fontis observés dans ce <strong>retour</strong> d'expériences, troismécanismes ont été identifiés :‣ la présence d'ouvrages traversants peut favoriser l'entraînementde matériaux <strong>du</strong> corps de digues, occasionnant un effondrementlocalisé <strong>du</strong> chemin de halage (digue <strong>du</strong> canal latéral à la Loire àChâtillon sur Loire – fiche 5, digue <strong>du</strong> bief 15-16 <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord– fiche 16),‣ l'affouillement de la digue peut con<strong>du</strong>ire à un entraînementprogressif des matériaux <strong>du</strong> corps de digue en arrière <strong>du</strong> dispositifd'étanchéité mis en place sur le talus amont, provoquant ainsi unaffaissement <strong>du</strong> chemin de halage et des effondrements ponctuels(digue <strong>du</strong> canal de la Colme – fiche 3),‣ la présence dans le sol support de formations sensibles à ladissolution peut con<strong>du</strong>ire à la création de cavités en profondeur,con<strong>du</strong>isant à la décompression des sols, et à un affaissementvoire un effondrement <strong>du</strong> chemin de halage (exemple <strong>du</strong> canaldes Vosges – fiche 25, construit localement sur des formationsgypseuses).4.1.4. Les glissementsUn seul cas de glissement a été identifié dans ce <strong>retour</strong> d'expériences. Ceglissement s'est pro<strong>du</strong>it dans la digue <strong>du</strong> bief d'Ors <strong>du</strong> canal de la Sambre àl'Oise – fiche 23. Plusieurs causes sont à l'origine <strong>du</strong> désordre observé :‣ la mise en place d'un collecteur d'AEP de 110mm de diamètre enbor<strong>du</strong>re <strong>du</strong> chemin de halage à un mètre trente de profondeur ;‣ le reprofilage <strong>du</strong> contre fossé (augmentation de la pente detalus) ;‣ les fortes précipitations (augmentation <strong>du</strong> degré de saturation desmatériaux de la digue).Ces différentes causes ont chacune contribué à diminuer la stabilité <strong>du</strong> talusaval.4.1.5. Les anses d'érosionCe type de désordre a affecté la digue <strong>du</strong> canal de Croissy – fiche 24 etla digue <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin Est à Réchicourt – fiche 9. Il s'agit<strong>du</strong> résultat d'une érosion externe de la digue, <strong>du</strong>e aux courants érosifs,au phénomène de batillage et à la variation <strong>du</strong> niveau d'eau dans le biefconcerné. De plus, sur la digue <strong>du</strong> canal de Croissy, des arbres étaientprésents sur le talus amont et la crête de digue et ont contribué par leurchute à l'érosion externe de la digue (cf 4.2.5). Il est à noter que le réseauracinaire de ces arbres a probablement favorisé une érosion interne de ladigue.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 41
4.1.6. Les fuites et affaissementsParmi les cas étudiés dans ce <strong>retour</strong> d'expériences, quatre cas de fuiteset deux cas d'affaissement ont directement con<strong>du</strong>it à des travaux deréparations. Il est à noter que ces désordres sont en fait souvent associésà d'autres désordres et défauts, dont ils sont des phénomènes précurseurs.Ces désordres seront donc abordés dans le chapitre suivant.4.2. Signes précurseurs et facteurs aggravants les mécanismescon<strong>du</strong>isant aux désordres4.2.1. Les fuitesSur les vingt-cinq cas <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences, le désordre de type fuites,directement à l'origine de réparations, représente quatre cas – fiches 5, 9, 12et 16. Il est à noter qu'un seul de ces cas correspond à un désordre observéseul, sans autres désordres connexes (canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes – fiche 12). Lesfuites en tant que désordres concomitants d'autres phénomènes observésinterviennent dans quinze des cas étudiés (cf figure suivante). Elles évoluenten effet vers d'autres désordres ou y contribuent, notamment les brèches(dans onze cas de brèches sur treize, des fuites préalables avaient étéconstatées). Elles sont donc des désordres précurseurs, pouvant évolueren désordres plus importants. La détection des fuites et leur réparationsemblent donc primordiales pour prévenir des désordres plus importants.11428Brèches avecfuites préalablesAutresdésordres avecfuites préalablesBrèches sansfuites préalablesAutresdésordres sansfuites préalablesFigure 8 : Répartition des études de cas en fonction de la présence de fuites préalables (CETE)Les fuites sont associées à un défaut d'étanchéité de la digue, cette étanchéitépouvant être réalisée sur le talus amont ou dans le corps de digue. Dans lecas des étanchéités réalisées sur le talus amont des digues (par exemple :perré en pierres jointoyées – fiche 5, cuvelage béton – fiche 16 ...), le défautd'étanchéité est généralement associé au vieillissement et à la dégradationprogressive <strong>du</strong> dispositif. Le cas <strong>du</strong> vieillissement des ouvrages est abordéplus loin dans le chapitre 4.2.4.42 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
4.2.2. Les fissurations et affaissements <strong>du</strong> chemin de halageLes affaissements de chemin de halage, associés généralement à desfissurations, interviennent dans quatre des cas étudiés. Ils sont associés àune dégradation <strong>du</strong> soutènement (digues <strong>du</strong> canal de la Colme – fiche 3, et<strong>du</strong> canal de Neufossé – fiche 14), à une faiblesse <strong>du</strong> sol support (digue <strong>du</strong>Rhin canalisé – fiche 17) ou à la présence de cavités en profondeur (digue<strong>du</strong> canal des Vosges – fiche 25).Dans trois cas, ces désordres se sont pro<strong>du</strong>its sur des digues de canauxrécemment construits (canaux à grand gabarit construits de 1960 à 1980).Dans le cas <strong>du</strong> canal de la Colme – fiche 3, les désordres sont associés audéchaussement <strong>du</strong> perré de type Sensée. Ce déchaussement contribue àdiminuer fortement la stabilité <strong>du</strong> parement amont, et con<strong>du</strong>it à une érosionderrière le perré, qui se tra<strong>du</strong>it par une fissuration et des affaissementslocalisés sur le chemin de halage, puis à des effondrements localisés(fontis).Dans le cas <strong>du</strong> canal de Neufossé – fiche 14, les fissurations sont associéesà un déversement <strong>du</strong> rideau de palplanches et de l'ensemble perré et gardecorps, et à une érosion importante de la risberme en pied de soutènement(liée aux manœuvres d'appontement des bateaux, déchaussant la partie enfiche <strong>du</strong> soutènement et ainsi la butée de pied de l'ensemble).Dans le cas <strong>du</strong> canal des Vosges – fiche 25, les affaissements étaientprécurseurs de l'effondrement <strong>du</strong> chemin de halage. Cet effondrement estdû à la présence de cavités dans le sol support, suite à la dissolution depoches de gypse et d'anhydrite sous l'effet de circulation d'eau.Enfin, le cas de l'affaissement de la digue <strong>du</strong> bief d'Iffezheim (Rhin canalisé– fiche 17) est à associer à une faiblesse locale <strong>du</strong> sol support.Ces deux derniers cas – fiches 17 et 25 sont également abordés dans leparagraphe suivant.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 43
4.2.3. Les points singuliers684Brèches avecpoints s ingulie rsAutre s dé s ordre sa ve c points s inguliersBrèches sanspoints s ingulie rsAutre s dé s ordre ssans points singuliers7Figure 9 : Répartition des études de cas en fonction de la présence de points singuliers(CETE)Parmi les vingt-cinq cas étudiés, dix cas de désordres (dont six cas debrèche) sont associés à un point singulier ou point faible de l'ouvrage ou deson sol support (cf figure 9). Ces points faibles sont des changements dedispositifs d'étanchéité, des ouvrages traversants, ou des hétérogénéitéslocales <strong>du</strong> sol support de l'ouvrage.• Changements de dispositif d'étanchéitéDeux cas de rupture de digue associée à un changement de dispositifd'étanchéité ont été identifiés. Dans les deux cas (brèche <strong>du</strong> bief deMontambert – fiche 2, rupture de la digue de la Rigole de l'Arroux à Digoin– fiche 1), la rupture s'est pro<strong>du</strong>ite au point de contact entre un systèmed'étanchéité par corroi argileux et un parement amont en béton.Les ruptures font suite à un mécanisme d'érosion interne à l'interface entreles systèmes d'étanchéité, associé dans le cas de la rupture de la diguede la Rigole de l'Arroux à une infiltration d'eau dans la partie supérieure <strong>du</strong>talus amont non étanchéifiée par le corroi argileux.• Ouvrages traversantsLes ouvrages traversant les digues (par exemple, réseaux d'eau ou degaz, siphon ou aque<strong>du</strong>c) sont également des points faibles, ayant con<strong>du</strong>ità des désordres dans six des cas étudiés (digues <strong>du</strong> canal latéral à la Loireà la Micaudière – fiche 7, à Marseille les Aubigny – fiche 6 – et à Châtillonsur Loire – fiche 5, <strong>du</strong> bief de partage <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin – fiche8, <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet – fiche 19, <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord àLanguevoisin – fiche 16). La mise en place de ces ouvrages peut con<strong>du</strong>ireà un défaut d'étanchéité dû à la modification <strong>du</strong> parement amont (cas de la44 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
digue <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin – fiche 8, où la rupture s'est pro<strong>du</strong>iteau niveau de l'interruption <strong>du</strong> rideau de palplanches au droit d'un aque<strong>du</strong>c),ou à une fragilisation de l'ouvrage pouvant générer des fuites (cas de ladigue <strong>du</strong> canal latéral à Châtillon sur Loire – fiche 5, fuite apparue suite àla mise en place par forage dirigé d'une canalisation gaz).Notons que dans certains cas des ouvrages longitudinaux étaient présentsdans la digue et ont pu influer sur les désordres (cas <strong>du</strong> bief d'Ors – fiche 23,glissement <strong>du</strong> talus aval faisant notamment suite à la mise en place d'uncollecteur AEP dans le corps de digue ; Canal de la Marne au Rhin Est –fiche 9 et canal Latéral à la Loire à Montambert – fiche 2 où un réseau defibres optiques était présent dans les corps de digues).• Hétérogénéité locale <strong>du</strong> sol supportLe cas particulier de la digue <strong>du</strong> bief d'Iffezheim – fiche 17 est associéà un point singulier <strong>du</strong> sol support de l'ouvrage. Un désordre de typeaffaissement s'est pro<strong>du</strong>it au droit d'un ancien bras <strong>du</strong> Rhin, comblé surune épaisseur d'environ vingt mètres par des matériaux peu compacts. Laconstruction de la digue a engendré des tassements dans ces matériaux,qui se sont tra<strong>du</strong>its en surface par un affaissement général de la digued'une hauteur de zéro mètre quarante et sur un linéaire de cent mètres.La présence d'horizons géologiques sensibles en profondeur peutégalement con<strong>du</strong>ire à des désordres sur l'ouvrage. Les affaissements puiseffondrements <strong>du</strong> chemin de halage <strong>du</strong> canal des Vosges – fiche 25 sontainsi associés à la présence de cavités <strong>du</strong>es à la dissolution de poches degypse sous l'ouvrage.4.2.4. Ancienneté des ouvragesLe vieillissement et/ou le manque d'entretien in<strong>du</strong>isent des dégradations surla majorité des ouvrages. Ainsi, sur les vingt-cinq fiches de cas, dix-septdésordres se sont pro<strong>du</strong>its sur des digues de canaux de gabarits Freycinetou berrichon datant pour la plupart de la deuxième moitié <strong>du</strong> 19ème siècle,et huit sur des grands gabarits ou des gabarits légèrement supérieurs augabarit Freycinet construits dans les années 1960 à 1980.Le vieillissement se tra<strong>du</strong>it par :‣ l'usure <strong>du</strong> jointoiement des perrés en pierres maçonnées (canalLatéral à la Loire – fiche 5) ;‣ la dégradation par érosion chimique des perrés bétonnés (canal <strong>du</strong>Rhône au Rhin à Allenjoie – fiche 18) ou des murettes béton (canallatéral à la Loire à Marseille les Aubigny – fiche 7) ;‣ la fissuration des perrés bétonnés (exemple <strong>du</strong> bief de partage <strong>du</strong>canal de la Marne au Rhin – fiche 8) ;‣ la dégradation des joints et le glissement de dalles béton assurantl'étanchéité (bief 15-16 <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord – fiche 16) ;‣ la corrosion de palplanches (canal latéral à la Loire à la Micaudière– fiche 7).Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 45
L'ensemble de ces désordres con<strong>du</strong>it généralement à une forte dégradationde l'étanchéité de l'ouvrage, qui se tra<strong>du</strong>it par des fuites, des mécanismesd'érosion interne, des fontis, et des brèches.4.2.5. Influence des activités humaines, de la végétation et de la fauneLes activités humaines, en phase d'exploitation comme en phase de travauxde réparation, peuvent favoriser l'apparition de désordres.Ainsi, dans trois des vingt-cinq cas de ce <strong>retour</strong> d'expériences, les désordresont vraisemblablement été accélérés en raison des conditions d'exploitation.Les vagues de batillage ont notamment contribué à l'érosion des digues <strong>du</strong>bief 8-9 <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin Est – fiche 9 et <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Midi –fiche 12.Les manœuvres d'appontement de bateaux ont également contribué àl'érosion de la butée de pied <strong>du</strong> soutènement amont des digues <strong>du</strong> canal deNeufossé – fiche 14.Des travaux de réparation ont vraisemblablement favorisé l'apparition dedésordres suite :‣ aux vibrations pro<strong>du</strong>ites par des engins de chantier, présents surles ouvrages lors des réparations de digues (intervention pourstopper des fuites sur le canal latéral à la Loire – fiche 7) ;‣ à la mise en place d'un ouvrage traversant (mise en place d'unecanalisation gaz par forage dirigé sous le canal latéral à la Loire àChâtillon sur Loire – fiche 5).Le curage et le recalibrage <strong>du</strong> contre-fossé <strong>du</strong> canal de la Sambre à l'Oise –fiche 23 ont également eu un rôle important dans le mécanisme de glissement<strong>du</strong> talus aval de la digue.La végétation est également à l'origine de deux cas de désordres. Dans lecas de la digue <strong>du</strong> canal de Croissy – fiche 24, l'érosion externe de la diguea été favorisée par la chute d'arbres présents sur le talus amont et la crêtede digue. Dans le cas de la digue <strong>du</strong> canal de Roanne à Digoin – fiche 20,la chute d'un arbre de grande taille, ayant entraîné une partie <strong>du</strong> talus de ladigue, a également été invoquée pour expliquer le mécanisme de rupturede l'ouvrage.Enfin, le rôle d'animaux fouisseurs dans les désordres constatés a étéidentifié dans un cas de ce <strong>retour</strong> d'expériences.Il s'agit de la digue <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Midi – fiche 12, pour laquelle la présence deragondins a favorisé le mécanisme d'érosion interne.46 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
4.3. Influence des conditions climatiques et des périodesd'exploitation4.3.1. Conditions climatiques48HiverPrintempsEte6Figure 10 : Répartition des cas de désordres étudiés par saison (CETE)Parmi les dix-huit cas de ce <strong>retour</strong> d'expériences pour lesquels la périoded'apparition des désordres a été identifiée précisément, huit cas ont étéobservés en hiver (figure 10).Les conditions météorologiques, à savoir les quantités de précipitation et lesbasses températures, sont des facteurs aggravants, voire déclenchants decertains désordres.Parmi les désordres observés en hiver, les déversements de palplanchesreprésentent trois des huit cas considérés.Les causes invoquées de ces désordres sont en effet la mise en chargehydraulique des soutènements et la rupture des tirants d'ancrage et sontassociées à de fortes précipitations et/ou au gel/dégel (Moselle canalisée –fiche 13).Le glissement <strong>du</strong> talus aval de la digue <strong>du</strong> canal de la Sambre à l'Oise –fiche 23 s'est également pro<strong>du</strong>it en hiver.Ce glissement faisait suite à une infiltration des eaux de pluie ayant con<strong>du</strong>ità une accumulation d'eau dans le corps de digue, associée à un mauvaiscompactage des matériaux de remplissage suite à la mise en place d'unecon<strong>du</strong>ite AEP.Le gel est également susceptible d'être intervenu pour partie dans lemécanisme de rupture <strong>du</strong> bief 4-5 <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord – fiche 15. Les bassestempératures ont pu contribuer à la dégradation des dalles béton et à leurrupture.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 47
Les autres cas de désordres hivernaux recensés dans ce <strong>retour</strong> d'expériencessont également des brèches. A titre d'exemple, la brèche totale de la digue dela Rigole de l'Arroux – fiche 1 s'est notamment pro<strong>du</strong>ite suite à une montée<strong>du</strong> niveau d'eau dans le bief.Neuf cas sur les dix cas de désordres survenus au printemps ou en été,recensés dans ce <strong>retour</strong> d'expériences, sont des brèches (quatre cas enété, cinq cas au printemps et quatre cas en hiver).Cette répartition saisonnière souligne que d'autres facteurs que les facteursclimatiques interviennent dans les processus de rupture.Dans le cas <strong>du</strong> bief 15-16 <strong>du</strong> Canal <strong>du</strong> Nord – fiche 1, le désordre observécorrespond à des fuites, survenues au printemps.4.3.2. Influence des périodes de chômage et de remise en eauLes périodes de chômage con<strong>du</strong>isent à des variations importantes <strong>du</strong> niveaud'eau dans le canal (vidange puis remise en eau <strong>du</strong> canal).Ces variations importantes peuvent être impliquées dans certains désordres.Ainsi, dans le cas de la brèche <strong>du</strong> bief de Montambert – fiche 2, la brèches'est pro<strong>du</strong>ite à la suite d'une remise en eau <strong>du</strong> canal en trois jours après unepériode de chômage (la fissuration <strong>du</strong> corroi d'argile est vraisemblablementà l'origine de ce désordre).A Châtillon sur Loire (canal latéral à la Loire – fiche 5), la fuite importantedétectée est survenue suite à un abaissement puis à une remontée <strong>du</strong>niveau d'eau <strong>du</strong> canal.4.4. Cinétique des mécanismes à l'origine des désordresLa <strong>du</strong>rée pendant laquelle des désordres sont observés dans les cas étudiés pource <strong>retour</strong> d'expériences est très variable (de quelques heures à plusieurs années).Cette <strong>du</strong>rée est notamment dépendante <strong>du</strong> (des) mécanisme(s) à l'origine desdésordres et de la mémoire conservée des observations effectuées.Ainsi les désordres de type affaissement et fissuration ont été observés sur des<strong>du</strong>rées de l'ordre de plusieurs mois à plusieurs années.Ces <strong>du</strong>rées sont directement liées à la cinétique lente des mécanismes associés,comme par exemple un tassement <strong>du</strong> sol support de la digue (Rhin canalisé, digue<strong>du</strong> bief d'Iffezheim – fiche 17) ou la dégradation <strong>du</strong> soutènement d'un ouvrage(digues <strong>du</strong> canal de la Colme – fiche 3, et <strong>du</strong> canal de Neuffossé – fiche 14).Les désordres associés aux glissements et aux déversements de palplanches sontobservés, dans ce <strong>retour</strong> d'expériences, sur des <strong>du</strong>rées plus courtes, de l'ordre deplusieurs jours à quelques semaines (exemple de la Moselle canalisée – fiche 13).Ces <strong>du</strong>rées correspondent généralement à la phase paroxysmale des mécanismesà l'origine des désordres, là où les déformations sont maximales dans un minimumde temps, et où l'ampleur des désordres favorise donc leur observation.Les brèches partielles ou totales s'observent sur une <strong>du</strong>rée brève (de l'ordre48 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
de quelques heures). Elles correspondent généralement à la résultante ultimed'autres désordres observés au préalable, notamment des fuites. Ces désordresprécurseurs des brèches ne con<strong>du</strong>isent pas systématiquement à la rupture dela digue.Ainsi, dans les cas étudiés, des fuites observées sur une <strong>du</strong>rée de quelques heuresont pu con<strong>du</strong>ire à la ruine de la digue (exemple de la digue <strong>du</strong> canal de Roanne àDigoin – fiche 11) tandis que des fuites observées sur plusieurs années n'ont pasdéveloppé de brèches (exemple de la digue <strong>du</strong> canal latéral à la Loire à Châtillonsur Loire – fiche 5).La <strong>du</strong>rée nécessaire à l'évolution d'un désordre précurseur de type fuite, en rupturepartielle ou totale, est dépendante de la cinétique des mécanismes d'érosion àl'œuvre. Cette dernière sera elle-même fortement dépendante <strong>du</strong> contexte local(constitution de la digue, nature des matériaux, gradient hydraulique, etc...).Par ailleurs, certains désordres précurseurs de faible ampleur pouvant ne pasêtre détectés, leurs <strong>du</strong>rées d'observation ne recouvrent pas nécessairement leurs<strong>du</strong>rées réelles totales, ce qui tend à raccourcir artificiellement les <strong>du</strong>rées d'évolutiondes signes précurseurs de brèches.Une grande vigilance doit donc être portée à la détection de ces désordres pouraméliorer la prévention de ces dernières.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 49
4.5. Tableau de synthèse sur les désordresTableau 2 : Synthèse des désordres (CETMEF)N°fiche1 Rigole del'Arroux2 Canal deBriareVoie d'eau Localisat° Dépt3 Canal de laColme4 Canal desHouillères dela Sarre5 Canal Latéralà la LoireDésordres àl'origine desréparationsDigoin 71 Brèche totale(Janv 2001)Montambert 58 Brèche totale(Dec 2002)Holque 59 Affaissement<strong>du</strong> chemin dehalage(2003-2004)Wittring 57 Brèche partielle(Sept 1995)Châtillon surLoireAutresdésordresconstatés45 Fuites (2002) Fontis en crêtede digueSignesprécurseursFacteursaggravants- - 1) Jonction cuvelagebéton-corroiargile2) Montée niveau <strong>du</strong>bief (surverse <strong>du</strong>corroi d'argile)- Fuites Jonction béton dechaux et corroid'argileFontis Fissures eteffondrements <strong>du</strong>chemin de halageen 2003- Fuites enaugmentationdepuis début 19951) Fuites existantesdepuis plusieursannées2) Joints dégradés3) Augmentationdes fuites en2002Palplanches nonfichées dans le solsupport1) abaissement etremontée niveau<strong>du</strong> canal en 20022) travaux de forageà proximité <strong>du</strong>canal en 2002Mécanismesmajeurs àl'origine desdésordresSurverseErosion interneCinétique desmécanismesQuelquesheures(infiltrationspar surverse>renard->brèche)Erosion interne Quelquesheures (fuites->renard ->brèche)- AffouillementErosion interneAffouillementErosion interneQuelquesmois (fissures->fontis)Quelques mois(fuites-> renard-> brèche)Erosion interne Plusieursannées50 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
N°ficheVoie d'eau Localisat° DéptDésordres àl'origine desréparations6 Canal Latéralà la LoireMarseille lesAubigny18 Brèche partielle(Mai 2002)7 Canal Latéralà la LoireMicaudière 71 Brèche totale(Mai 2000)8 Canal de laMarne auRhinBief departage desVosges57 Brèche partielle(Août 2001)9 Canal de laMarne auRhin EstBief 8-9 àRéchicourt57 Fuites(Dec 2004)AutresdésordresconstatésSignesprécurseurs- 1) Murette bétondégradée2) Fuites3) trou au contactmurette béton etcorroi argile- 1) Corrosion despalplanches2) Fuites au niveaud'un aque<strong>du</strong>cquelques joursavant la rupture3) Fuites ensommet de digue(saturation <strong>du</strong>corps de digue)- Fissuration de ladalle bétonDéversementpalplancheset ansesd'érosion1) Palplanchesdéversées depuisplusieurs années2) Départ dematériaux en têtede digueFacteursaggravantsMécanismesmajeurs àl'origine desdésordresPrésence aque<strong>du</strong>c AffouillementErosion interneCinétique desmécanismesQuelquessemaines (trou–> brèche)1) Présenceaque<strong>du</strong>c2) Circulationd'engins quelquesjours avant laruptureAffouillementErosion interneQuelquesjours (fuites->renard->brèche)Jonction fin <strong>du</strong>rideau palplancheset aque<strong>du</strong>c1) Fichage dela palplancheinsuffisant2) vagues debatillage (créationde surverses quirognent le cheminde halage)3) Présence degaines de fibresoptiquesErosion interne Quelquesheures(fissurations->renard ->brèche)AffouillementErosion externeErosion interneQuelquesannées(déversementpalplanches->fuites)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 51
N°ficheVoie d'eau Localisat° DéptDésordres àl'origine desréparations10 Canal de laMarne auRhin OuestBief 67 àponthion51 Brèche partielle(Fev 2006)11 Canal de laMarne auRhin OuestBief 26 àVelaines55 Brèche partielle(Juin 2007)12 Canal <strong>du</strong>MidiTrèbes 11 Fuitesimportantes(2004)13 La MosellecanaliséeNeuvesMaisons54 Déversementde palplanches(Dec 2001)14 Canal deNeufossé15 Canal <strong>du</strong>NordBlaringhem 59 Déversementde palplanches(2000-2001)Bief 4 et 5Moeuvres59 Brèche totale(Janv 2003)AutresdésordresconstatésSignesprécurseurs- 1) Fissures dans lespalfeuilles2) Fuitesimportantesapparuesquelques joursavant la brèche- 1) Plaques bétondégradées2) Fuitesimportantesavant la brèchepartielle- Résurgences dansles terrains voisinsFacteursaggravants1) vagues debatillage2) Présence deragondins- - Mauvaisesconditionsclimatiques (fortesprécipitationset bassestempératures)- Fissures sur lechemin de contrehalageen 2000Manoeuvre desbateaux à proximitéMécanismesmajeurs àl'origine desdésordres- AffouillementErosion interne- AffouillementErosion interneAffouillementErosion interneCinétique desmécanismesQuelquesjours (fuites–> renard->brèchepartielle)Quelquesjours (fuites–> brèchepartielle)QuelquesannéesRupture tirants Quelquessemaines(mauvaisesconditionsclimatiques ->déversementpalplanches)Affouillement Quelques mois(fissures->déversement)- Fuites depuis 2000 Gel Erosion interne Quelquesannées(fuites->renard->brèche)52 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
N°ficheVoie d'eau Localisat° DéptDésordres àl'origine desréparations16 Canal <strong>du</strong>NordBief 15-16Languevoisin80 Fuites (Mai2008)17 Le Rhincanalisé18 Canal <strong>du</strong>Rhône auRhinIffezheim 67 Affaissement(2004)Allenjoie 25 Brèche totale(Sept 2005)19 Canal <strong>du</strong>Rhône auRhinJonchet 25 Brèche partielle(Juin 2006)20 Canal deRoanne àDigoinBriennon 42 Brèche totale(Juin 2007)21 Canalde Saint-QuentinMasnières 59 Brèche partielle(Juillet 2001)22 Canal de laSambre àl'OiseLandrecies 59 Déversementde palplanches(Janv 2003)AutresdésordresconstatésFontis sur lechemin dehalageSignesprécurseurs1) Cuvelagedégradé2) FuitesFacteursaggravantsPrésence aque<strong>du</strong>csous le canal- - Situation sur unancien bras <strong>du</strong> Rhin- 1) Fuites anciennes2) Augmentationdes débits defuites la veille dela rupture- Fuites détectéesplusieurs moisavant la brèche- 1) Suintementsexistants2) Fuites détectésla veille de larupture- FissurationsmurettesFuitesPoint singulier :canalisation de gazsous le canalBasculement d'unarbreMécanismesmajeurs àl'origine desdésordresAffouillementErosion interneCinétique desmécanismesQuelquesannéesTassements QuelquesannéesErosion interne Quelquesmois (fuites->renard) etquelquesheures(renard->brèche)Erosion interne Quelquesmois (fuites->renard->brèche)AffouillementErosion interneQuelquesheures(fuites->renard->brèche)Erosion interne Quelquesannées (fuites-> renard->brèche)- Crue de la Sambre Surverse QuelquesheuresDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 53
N°ficheVoie d'eau Localisat° Dépt23 Canal de laSambre àl'OiseDésordres àl'origine desréparationsOrs 59 Glissement(Janv 2004)24 La Seine Croissy 78 Anses d'érosion(Sept 2007)25 Canal desVosgesAutresdésordresconstatésSignesprécurseursEpinal 88 Fontis (2008) - EffondrementslocalisésFacteursaggravants- 1) Point singulier :canalisation2) curage etrecalibragecontre-fossé en20043 ) précipitationsMécanismesmajeurs àl'origine desdésordres- Arbres AffouillementErosion externeErosion interneCirculations d'eauxsouterrainesCinétique desmécanismesGlissement Quelquesmois ( curagecontre-fossé ->glissement)Erosion interneEffondrementsPlusieursannéesPlusieursannées54 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
5. Analyse des vingt-cinq cas : réparationsUne analyse des cas par rapport aux réparations est proposée dans ce chapitre.Les types de réparations et les désordres associés seront tout d'abord présentés.L'analyse portera ensuite sur les périodes de réalisation des réparations et l'urgenceassociée aux travaux, l'organisation des réparations, la mise en œuvre, l'efficacité et lapérennité des réparations, et les coûts qu'elles ont occasionnés.Enfin, un tableau de synthèse à la fin de ce chapitre récapitulera les différents aspectsanalysés pour chacun des cas étudiés.Pour tous les travaux réalisés, des terrassements ont été entrepris.Dans ce chapitre, il n'y a pas eu d'analyse approfondie de cette phase des réparations.Cependant, les terrassements constituent une phase capitale puisqu'ils sont à la basede tous les travaux de réparations. Nous traiterons de cet aspect dans la partie <strong>7.</strong>4 dece document.5.1. Types de réparations et désordres associésL'analyse des vingt cinq fiches de cas de désordres révèle que deux types principauxde techniques de réparations de digues prédominent. Il s'agit des rideaux depalplanches et des géomembranes pour assurer l'étanchéité <strong>du</strong> canal.Dans le cadre des réparations initiales (première intervention) qu'elles soientréalisées en urgence ou pas, les palplanches sont les techniques les plus largementemployées (onze cas sur vingt-cinq).Les géomembranes représentent un peu moins <strong>du</strong> quart des réparations et lesautres techniques (enrochements, pieux bois et tunage, remblaiement seul, bétonset enrochements liés) environ un tiers des cas.6322GéomembranesPalplanchesEnrochementsPieux bois tunageRemblaiement seulBéton - enro -chements liés311Figure 11 : Répartition des cas selon la technique de réparation initiale (CETE)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 55
La moitié des techniques utilisées pour les travaux complémentaires (deuxièmeintervention) sont les palplanches, l'autre moité est répartie entre diversestechniques (injections, géomembranes, déversement d'argile, pose de plaquesbéton pour protection de géomembrane).1112GéomembranesPalplanchesInjectionsArgilePlaques béton5Figure 12 : Répartition des cas selon la technique de réparation complémentaire (CETE)La figure suivante représente le cumul des différentes techniques employées lorsdes premiers travaux (réparations initiales) et lors des travaux complémentaires.Les palplanches restent la technique la plus usitée.181614121086420GéomembranesEnrochementsPieux tunagePalplanchesInjections béton Remblaiement seul Plaques bétonFigure 13 : Répartitions des cas en considérant l'ensemble des réparations (initiales etcomplémentaires)(CETE)56 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
5.1.1. Réparations avec mise en place d'un rideau de palplanchesCette technique, qui constitue seize cas dont onze cas en travaux initiauxet cinq cas en travaux complémentaires parmi les vingt-cinq cas étudiés,consiste, de manière simplifiée, à ficher un rideau de palplanches en crêtede digue côté canal. Ces palplanches peuvent être liées entre elles par unelierne et/ou tirantées dans la digue.Dans certains cas des doubles rideaux de palplanches peuvent être misen place (canal de la Marne au Rhin – fiche 8 et canal de Neufossé –fiche 14).La technique de réparation par palplanches est la plus répan<strong>du</strong>e actuellement,car elle est relativement facile à mettre en œuvre et rapide. Elle est trèssouvent utilisée sans qu'aucune reconnaissance géotechnique ni aucundimensionnement n'aient été préalablement réalisés et les travaux sontparfois réalisés en régie par les agents des subdivisions navigation.Cette technique a été employée pour les onze cas suivants dans le cadrede travaux initiaux :‣ Fiche 3 – canal de la Colme – Holque‣ Fiche 6 – canal Latéral à la Loire – Marseille les Aubigny‣ Fiche 7 – canal Latéral à la Loire – Micaudière‣ Fiche 8 – canal de la Marne au Rhin – Bief de partage desVosges‣ Fiche 10 – canal de la Marne au Rhin Ouest – Bief 67 à Ponthion‣ Fiche 12 – canal <strong>du</strong> Midi – Trèbes‣ Fiche 13 – la Moselle canalisée – Neuves Maisons‣ Fiche 14 – canal de Neufossé – Blaringhem‣ Fiche 21 – canal de St Quentin – Masnières‣ Fiche 23 – canal de la Sambre à l'Oise – Ors‣ Fiche 24 – la Seine – CroissyDans le cadre des travaux complémentaires, il est recensé cinq cas donttrois cas consistent au prolongement <strong>du</strong> rideau de palplanches utilisé entechnique initiale (fiches 6, 7 et 21) et les deux autres cas (fiches 4 et 9)concernent des travaux n'ayant pas employé le rideau de palplanches entechnique initiale.Les cas concernés par ces travaux complémentaires sont :‣ Fiche 4 – canal des Houillères de la Sarre – bief de Wittring‣ Fiche 6 – canal Latéral à la Loire – Marseille les Aubigny‣ Fiche 7 – canal Latéral à la Loire – Micaudière‣ Fiche 9 – canal de la Marne au Rhin Est – Réchicourt‣ Fiche 21 – canal de St Quentin – MasnièresDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 57
Dans six cas, dont cinq en travaux initiaux et un en travaux complémentaires,cette technique a été employée suite à une rupture de la digue soit aprèsune brèche partielle dans cinq cas (exemple <strong>du</strong> bief de Marseille les Aubignysur le canal Latéral à la Loire – fiche 6 ou <strong>du</strong> bief des Vosges sur le canal dela Marne au Rhin – fiche 8), soit après une brèche totale dans un cas (biefde la Micaudière sur le canal Latéral à la Loire -fiche 7).Parmi les sept autres cas, la technique a été mise en place suite à undéversement de soutènement dans deux cas (Moselle canalisée – fiche 13et canal de Neufossé – fiche 14), pour des désordres de type fuites dansdeux cas (canal <strong>du</strong> Midi – fiche 12 et canal de la Marne au Rhin (travauxcomplémentaires) – fiche 9) et pour des désordres tels qu'affaissements,glissements ou anses d'érosion dans trois cas (canal de la Sambre à l'Oise– fiche 23, la Seine – fiche 24 et canal de la Colme – fiche 3).Dans six cas sur les onze concernant les travaux initiaux, le rideau depalplanches a été employé lors de travaux d'urgence. Le rideau depalplanches a permis de jouer un rôle, à la fois dans la stabilité pour le corpsde remblai et aussi dans l'étanchéité <strong>du</strong> remblai en limitant les fuites, et dece fait, le risque de renard hydraulique.Enfin, lorsque ce rideau était placé en crête de talus amont, il assurait aussila défense des berges contre l'érosion liée au batillage et à la navigation.Tous les travaux complémentaires avec des palplanches ont été réalisésaprès des travaux initiaux entrepris en urgence. Ils ont essentiellementconsisté en un rallongement <strong>du</strong> rideau de palplanches de part et d'autre dela brèche.Les travaux initiaux programmés (cinq cas) n'ont pas fait l'objet de travauxcomplémentaires, excepté le cas <strong>du</strong> bief de Trèbes – fiche 12 qui a nécessitédes travaux d'injection pour remédier aux fuites persistantes.5.1.2. Réparations avec mise en place d'une géomembraneCette technique, utilisée dans sept cas étudiés parmi les vingt-cinq fichesde cas, consiste à remplacer ou reconstituer l'étanchéité <strong>du</strong> canal (talus etplafond) par la mise en place d'une géomembrane. Les cas ayant fait l'objetd'une réparation par géomembrane sont les suivants :‣ Fiche 1 – Rigole de l'Arroux‣ Fiche 2 – canal de Briare – bief de Montambert‣ Fiche 5 – canal Latéral à la Loire – bief de Châtillon sur Loire‣ Fiche 15 – canal <strong>du</strong> Nord – bief 4 – 5 Moeuvres‣ Fiche 16 – canal <strong>du</strong> Nord – bief 15 – 16 Languevoisin‣ Fiche 19 – canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – bief de Jonchet‣ Fiche 20 – canal de Roanne à Digoin – bief de Briennon58 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Dans cinq cas, la protection consiste en un Dispositif d'Etanchéité parGéomembrane 6 . La géomembrane est le plus souvent de type PEHD oumembrane bitumineuse. Les géotextiles sont placés directement au dessuset en dessous pour protéger la membrane des blessures que pourraientcauser les matériaux de remblaiement. La protection <strong>du</strong> dispositif est soitassurée par un béton armé coulé en place(fiches 1, 5, 15), soit par desmatelas gabions (fiches 2 et 20).Cet ensemble assure aussi la défense des berges contre l'érosion lié aubatillage et au clapot.Dans le cas <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord – fiche 16, la technique a consisté en la posed'une géomembrane polypropylène lestée par des blocs béton et dans lecas <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – fiche 19, la géomembrane a été mise enœuvre verticalement dans la digue.Dans cinq cas, la pathologie était une rupture de la digue (un cas de brèchepartielle et quatre cas de brèches totales), et dans deux cas, la pathologieétait une fuite (fiches 5 et 16).Cette technique, bien que plus complexe à mettre en œuvre que la mise enplace d'un rideau de palplanches n'a été précédée qu'une seule fois d'aprèsune étude géotechnique (Rigole de l'Arroux – Fiche 1).Dans quatre autres cas, cette technique a été employée dans le cadrede travaux d'urgence sans reconnaissances géotechniques préalables niétudes géotechniques comme pour le Bief de Montambert sur le canal deBriare – Fiche 2 ou pour le bief de Briennon sur le canal de Roanne à Digoin– Fiche 20.Le cas <strong>du</strong> bief 4-5 <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres – fiche 15 est particulierpuisque le DEG a été mis en œuvre lors de travaux complémentaires (letalus réparé lors des travaux initiaux avec des remblais et <strong>du</strong> béton a étéreconstitué en mettant en place un DEG lors des travaux complémentaires).Pour le cas <strong>du</strong> canal de Roanne à Digoin à Briennon – fiche 20, le dispositifde protection a été mis en œuvre quelques mois après les premiers travauxde réparation au moment <strong>du</strong> chômage.Pour le cas <strong>du</strong> bief 15-16 <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin – fiche 16, lamembrane a été plaquée sous eau et lestée par des plaques en béton sur leperré béton pré-existant. Néanmoins, des fuites ont persisté jusqu'en 2009<strong>du</strong> fait d'une mise en œuvre sans vidange préalable <strong>du</strong> bief.Dans trois cas sur sept des travaux complémentaires ont été nécessaires etils ont concerné pour deux cas des travaux réalisés en urgence.Le seul cas de travaux complémentaires réalisés à la suite de réparationsprogrammées concerne la Rigole de l'Arroux – Fiche 1 étant donné que desfuites subsistaient lors de la remise en eau. Les travaux complémentairesréalisés ont consisté à déverser de l'argile dans le bief.6Cf définition dans le glossaireDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 59
5.1.3. Réparations avec d'autres techniques de génie civilD'autres techniques de réparations, moins nombreuses que les palplanchesou les géomembranes, ont été utilisées dans huit cas.Dans la majorité, elles ne sont mises en œuvre que sur un seul site. Cestechniques se déclinent comme suit :‣ mise en place d'un corroi d'argile en arrière d'un rideau de pieuxbois et mise en place d'une recharge en enrochements libres surle talus val (fiche 11) ;‣ mise en place d'enrochements en pied de berge devant le rideaude palplanches (fiche 14) ;‣ injection de bentonite derrière un rideau de palplanches existant, lorsde travaux complémentaires, pour colmater des fuites persistantesaprès la mise en place d'un rideau de palplanches (fiche 12) ;‣ mise en place de béton sur un remblai (fiche 15) ;‣ rechargement des talus par enrochements et rehaussement <strong>du</strong>noyau argileux (fiche 17) ;‣ mise en place d'un cuvelage béton sur enrochements liés(fiche 18) ;‣ mise en place de pieux en bois pour redresser et renforcer unrideau de palplanches ayant déversé dans le canal (fiche 22) ;‣ comblement de fontis dans le plafond <strong>du</strong> canal et la digue parenrochements et réalisation d'injection dans les sols décomprimés(fiche 25).La mise en œuvre de ces techniques moins courantes est consécutive danstrois cas à des ruptures de la digue (2 cas de brèches totales et 1 cas debrèche partielle).Dans cinq autres cas, il s'agit de désordres n'ayant pas con<strong>du</strong>it à la rupturecomplète de l'ouvrage.Dans la plupart des cas, ces travaux visaient à réaliser un confortementidentique à l'existant.Seul le cas <strong>du</strong> bief de Trèbes – fiche 12 est différent. Les travaux ont consistéà rétablir l'étanchéité <strong>du</strong> remblai par injection d'un coulis chaux-ciment.Des travaux complémentaires ont été nécessaires dans trois cas (fiches 12,15 et 25), deux d'entre eux ont été réalisés dans le cadre d'une interventionprogrammée.Pour un cas, les travaux complémentaires ont été réalisés à la suite deréparations en urgence (canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres – Fiche 15). Ils ontconsisté en la mise en place d'un DEG protégé par <strong>du</strong> béton sur le talusamont.Pour les 2 autres cas, les travaux visaient à colmater des fuites rési<strong>du</strong>elles(Fiches 12 et 25).60 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
5.2. Périodes de réalisation des réparations et urgence associée auxtravauxA l'exception d'un cas dont les travaux ont été programmés suite à une brèche,les réparations réalisées au printemps l'ont été en urgence, quatre cas suite à desbrèches et un cas suite à des fuites.Celles réalisées en été l'ont toutes été en urgence, cinq cas suite à des brèches etun suite à des anses d'érosions.En hiver, quatre cas sur sept l'ont été en urgence : trois pour combler des brècheset un pour colmater des fuites, les trois autres cas concernaient pour deux desdéversements de palplanches et pour le dernier un glissement.Les cas dont la saison n'était pas connue ont tous été programmés (deux casd'affaissement, deux cas de fuites, un de déversement de palplanches et un defontis).travauxurgents programmésprintemps 5 1été 6 --------hiver 4 3automnepas de cas traitésTableau 3 : Période de réalisation des réparations et urgence associée (CETE)Sur les quinze cas de travaux ayant été réalisés en urgence et ayant nécessitéun arrêt total de la navigation (quatorze cas) ou une restriction de la navigation,dans onze cas la <strong>du</strong>rée des travaux a été limitée à une semaine (quatre cas auprintemps, trois en été et quatre en hiver).La contrainte de rouvrir la voie d'eau à la navigation rapidement n'a pas permis deparfaire les travaux requis, c'est pour cela que huit des quinze cas ont fait l'objet detravaux complémentaires, réalisés lors de travaux programmés à l'exception d'uncas (fiche 16).Cela s'explique notamment pour les sept cas cumulés (printemps et été), par lesimpératifs de maintien de la navigabilité puisque ces deux saisons correspondent auxpériodes de forte navigation plaisancière pour les canaux au gabarit Freycinet.Pour les canaux à grand gabarit la nécessité de maintenir la navigation enpermanence impose des travaux préventifs pour éviter tout chômage nonprogrammé.En effet, les cinq cas recensés ont tous été programmés et n'ont pas nécessitél'arrêt de la navigation. Les réparations se sont déroulées pour un cas en été, uncas en hiver et trois cas à une saison non indiquée.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 61
5.3. Organisation des réparations et mise en œuvre5.3.1. Diagnostic et reconnaissances préalables aux réparationsL'illustration ci-dessous représente la répartition des types de reconnaissancesréalisées avant travaux pour les vingt-cinq cas étudiés.810GéotechniquesV isuellesuniquementAucune7Figure 14 : Répartition des études de cas par types de reconnaissancesprogrammées ou non (CETE)Un tiers des cas étudiés montrent que les travaux ont été réalisés sansaucune reconnaissance préalable.Seulement pour dix cas des reconnaissances géotechniques ont étéentreprises avant d'entrer en phase travaux et pour les sept autres cas unesimple reconnaissance visuelle a été effectuée.Tous les cas de réparations sans aucune reconnaissance préalable ont étéréalisés systématiquement dans le cadre de travaux d'urgence suite à desruptures ayant entrainé un arrêt de la navigation.L'urgence de rétablir la navigation a con<strong>du</strong>it les maîtres d'ouvrage à réaliserles travaux le plus rapidement possible pour limiter au maximum l'impact decette rupture.Les travaux qui ont été réalisés dans ce cadre ont mis en œuvre destechniques de réparations différentes de la structure d'origine dans six cassur huit.Pour le cas des réparations réalisées après reconnaissances géotechniques(pénétromètres, sondage, pressiomètre...) :‣ dans sept cas sur dix les travaux n'ont pas été réalisés dansl'urgence. Dans trois cas sur dix ces reconnaissances sontconsécutives à une rupture comme sur la Rigole de l'Arroux –Fiche 1 mais dans les autres cas elles sont liées à des pathologiesn'ayant pas con<strong>du</strong>it à la ruine de l'ouvrage ;62 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
‣ dans sept cas, ces reconnaissances ont con<strong>du</strong>it à la mise en placed'un rideau de palplanches. Pour ces sept cas, les reconnaissancesont permis de déterminer la profondeur de fichage des palplanchespour garantir la stabilité <strong>du</strong> rideau et limiter les écoulements.Parmi les trois autres cas, les techniques mises en œuvre sontla mise en place de DEG sur la Rigole de l'Arroux – Fiche 1, oula mise en œuvre de techniques par enrochements (Fiche 17) oud'enrochements et d'injections (fiche 25).Parmi les sept cas étudiés ayant fait l'objet d'une simple reconnaissancevisuelle, quatre cas ont fait l'objet de réparations d'urgence suite à une rupturede la digue. Pour les trois autres cas, les pathologies n'ont pas entrainé laruine de l'ouvrage con<strong>du</strong>isant à un arrêt de la navigation, mais étaient liéesà des désordres de type fuite pour le bief de Châtillon sur Loire – Fiche 5,glissement sur le bief d'Ors – Fiche 23 et déversement de palplanches pourle bief de Landrecies – Fiche 22.In fine, la réalisation d'études géotechniques est assez rare lors de la phasede première urgence des réparations et est plus fréquente lors de travauxcomplémentaires. Plus les enjeux sont importants et les risques forts, plusles délais d'interventions doivent être courts.Aussi, les phases d'études sont souvent délaissées au profit de la phasetravaux mettant en œuvre des techniques simples (procédés rapides etusuels).Le diagnostic, s'il est établi, l'est souvent sur la base d'une unique inspectionvisuelle sans investigation géotechnique spécifique.• Réparations avec des rideaux de palplanchesLa figure ci-après représente la répartition des types de reconnaissancesréalisées avant les travaux initiaux pour les treize cas étudiés de réparationspar rideau de palplanches.37GéotechniquesVisuellesAucune3Figure 15 : Réparations par rideaux de palplanches – types de reconnaissancespréalables (CETE)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 63
Pour les réparations avec palplanches seulement trois cas étudiés montrentque les travaux ont été réalisés sans aucune reconnaissance préalable.Pour ces cas où une simple reconnaissance visuelle a été effectuée,deux cas présentent des travaux réalisés en urgence suite à des brèches(Fiches 4 et 8) et un cas de travaux programmés liés à un glissement surle bief d'Ors – Fiche 23.Parmi les dix autres cas, sept ont fait l'objet de reconnaissancesgéotechniques avant d'entrer en phase travaux, et trois cas ont fait l'objetd'une simple reconnaissance visuelle.Les trois cas de réparations sans aucune reconnaissance préalable ont étéréalisés systématiquement dans le cadre de travaux d'urgence suite à desruptures ayant entraîné un arrêt de la navigation. Les travaux qui ont étéréalisés dans ce cadre ont mis en œuvre des techniques de réparationsdifférentes de celle d'origine dans les deux cas sur les trois. Seul le cas dela Micaudière – Fiche 7 a mis en œuvre une réparation identique.Pour les cas où une étude géotechnique préalable a été réalisée, deux casde réparations ont été effectués en urgence suite à une brèche.Ces travaux ont été réalisés sur le bief 67 à Ponthion – Fiche 10 et sur lebief de Masnières – Fiche 21.Les cinq autres cas de réparation font suite à des pathologies moins graveset qui n'entravaient pas la navigation. Dans quatre cas, les réparationsétaient programmées et une intervention a été réalisée en urgence surle bief de Croissy – Fiche 24 suite à l'apparition d'anses d'érosion de laSeine.• Réparations avec des géomembranesLa figure ci-après représente la répartition des types de reconnaissancesréalisées avant travaux pour les sept cas étudiés.13GéotechniquesV isuellesAucune3Figure 16 : Réparations par géomembranes – types de reconnaissances préalables(CETE)64 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Parmi les sept cas de réparation par DEG, un seul a été réalisé suiteà une étude géotechnique, trois cas ont été réalisés à la suite d'unereconnaissance visuelle et trois autres cas sans aucune reconnaissance.Le seul cas ayant fait l'objet de reconnaissances géotechniques préalablesest la Rigole de l'Arroux – Fiche 1 pour lequel les travaux ont été programméset réalisés trois ans après la rupture.Dans ce cas, les reconnaissances qui ont été menées sont de typesondages géotechniques suivis d'une étude de dimensionnement de lasolution de confortement.Les cas ayant fait l'objet de reconnaissances visuelles sont liés à des fuites(2 cas) et à une rupture (1 cas).Le bief de Châtillon sur Loire sur le Canal Latéral à la Loire – Fiche 5 a étéréparé de manière programmée alors que le bief 15-16 de Languevoisin surle canal <strong>du</strong> Nord – Fiche 16 a été réparé en urgence suite à une fuite ayantentraîné l'apparition d'un fontis. Il s'agissait de fuites existantes qui ont ététraitées par la technique <strong>du</strong> DEG. Le cas de rupture traité par DEG lors detravaux complémentaires suite à une reconnaissance visuelle concerne lebief 4-5 à Mœuvres – Fiche 15.Parmi les trois cas de réparations sans aucune reconnaissance préalable,tous ont fait l'objet de travaux d'urgence suite à des ruptures ayant entraînéun arrêt de la navigation.Les canaux traités sont : le canal de Briare à Montambert – Fiche 2, lecanal <strong>du</strong> Rhône au Rhin bief de Jonchet – Fiche 19 et le canal de Roanneà Digoin bief de Briennon – Fiche 20.• Autre techniquesLa figure ci-après représente la répartition des types de reconnaissancesréalisées avant travaux pour les six cas étudiés.22GéotechniquesVisuellesAucune2Figure 17 : Autres techniques de réparation – types de reconnaissances (CETE)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 65
Parmi les six cas étudiés, deux ont fait l'objet de reconnaissancesgéotechniques, deux de reconnaissances visuelles et enfin deux n'ont faitl'objet d'aucune reconnaissance.Dans les deux cas ayant fait l'objet d'une reconnaissance géotechniquepréalable, les travaux avaient été programmés et ne concernaient pas desruptures d'ouvrage. Ces deux cas sont : le bief d'Iffezheim – Fiche 17 et lebief d'Épinal – Fiche 25.Les deux cas de réparation après une simple reconnaissance visuelle sontliés pour l'un à une brèche sur le bief 4-5 de Mœuvres – Fiche 15 réparéen urgence et pour l'autre à un déversement de palplanches sur le bief deLandrecies – Fiche 22 dont la réparation avait été programmée.Les deux cas de réparations sans aucune reconnaissance préalable, sontconsécutifs à une rupture et ont fait l'objet de travaux d'urgence. Il s'agit <strong>du</strong>bief 26 de Velaines – Fiche 11 et <strong>du</strong> bief d'Allenjoie – Fiche 18.Il est toutefois certain qu'une reconnaissance visuelle des désordres a étéeffectuée immédiatement avant travaux même si celle-ci n'a pas orienté lanature ou la consistance des travaux.5.3.2. Choix des entreprisesLa méthode de choix et de sélection des entreprises est variable.Le maître d'ouvrage peut faire appel à une entreprise avec laquelle il a unmarché annuel de prestations de terrassement. Il peut utiliser cette procé<strong>du</strong>requand il a des petits désordres (Canal de la Marne au Rhin – fiche 9) oudes réparations d'urgence et quand l'entreprise a les capacités de mettreen œuvre une solution temporaire de confortement suffisamment efficace(Canal des Houillères de la Sarre en phase 1 – fiche 4).Le maître d'ouvrage peut aussi faire les travaux de faibles importances enrégie, par exemple pour des travaux de première urgence (Canal Latéralà la Loire – fiches 6 et 7) ou des réparations ponctuelles dans le cadre detravaux complémentaires (Canal de la Marne au Rhin – fiche 8).Il peut également déclencher des procé<strong>du</strong>res d'appel d'offres :‣ soit, pour réaliser un confortement complémentaire après unepremière intervention d'urgence et des études (Canal des Houillèresde la Sarre en phase 2 et 3 – fiche 4) ;‣ soit, lorsque la rupture n'est pas totale et que l'ouvrage n'est pascomplètement défaillant, le maître d'ouvrage a, alors, un délaisuffisant avant la réalisation des travaux pour lancer une procé<strong>du</strong>red'appel d'offre standard (canal de Neufossé – fiche 14) ;‣ soit, lorsque les enjeux économiques et humains autour de l'ouvragesont faibles, et qu'il y a alors peu d'urgence en terme de délai. Laréparation peut être alors planifiée (canal de Briare – fiche 2).66 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Dans certain cas a été considérée une situation "d'urgence impérieuse" ausens <strong>du</strong> code des marchés et avec passation de marché par procé<strong>du</strong>renégociée sans publicité ni mise en concurrence (digue de Croissy sur la Seine– fiche 23) ou par simple échange de lettres (canal <strong>du</strong> Nord – fiche 15).5.3.3. Choix des matériauxLes matériaux de reconstruction sont souvent choisis pour leur proximitégéographique et leur disponibilité immédiate dans les cas d'urgence.Ils peuvent être issus de dépôts (canal des houillères de la Sarre – fiche 4et canal de la Marne au Rhin – fiche 9), de carrières (canal latéral à la Loire– fiche 7 et canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – fiche 19), de rabotage de chaussées(canal <strong>du</strong> Nord – fiche 15), ou être prélevés sur place (canal latéral à la Loire– fiche 6 et canal <strong>du</strong> Nord – fiche 16). Des enrochements sont égalementmis en œuvre dans cinq cas de réparations (fiches 11, 14, 17, 18 et 25).Des matériaux élaborés (classe granulométrique définie) peuvent êtreutilisés dans le cas de réparations avec mise en place de DEG et de matelasgabions (exemple <strong>du</strong> canal de Roanne à Digoin – fiche 20).Lorsque les réparations ne présentent pas un caractère urgent, lescaractéristiques des matériaux à utiliser sont prévus dans le C.C.T.P..5.3.4. Sujétions d'exécutionLa réparation de digue de voies navigables implique une gestion particulièredes problématiques hydraulique, hydrogéologique et d'accessibilité.La réalisation des travaux peut en effet nécessiter :‣ l'aménagement d'accès ;‣ l'abaissement de la ligne d'eau (canal de la Marne au Rhin – fiche 9ou canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – fiche 19) ;‣ le chômage d'urgence de la voie d'eau (canal des Houillères de laSarre – fiche 4 ou canal <strong>du</strong> Nord – fiche 15) ;‣ la mise en place de batardeaux (canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin –fiche 18).Dans la moitié des cas recensés, il est à noter que les réparations ont eu lieusans vidange <strong>du</strong> bief.Parfois des restrictions de navigation ou une signalisation auprès desmariniers ont été mises en place (canal <strong>du</strong> Nord – fiche 16 et canal de Saint-Quentin – fiche 21).Lorsque les travaux sont liés à une brèche totale ou partielle, ils sontsystématiquement réalisés à sec et ils nécessitent la mise en place debatardeau en amont pour éviter la vidange complète <strong>du</strong> bief comme sur lecanal de Roanne à Digoin – fiche 20.Dans certains cas, lorsque les pathologies sur l'ouvrage sont moinsimportantes, comme des fuites, des affaissements ou des basculements deDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 67
palplanches, les travaux réalisés se font alors que le canal est en exploitationcomme sur les biefs d'Iffezheim – fiche 17 ou de Trèbes – fiche 12).Dans certaines conditions particulières, l'intervention, même en urgence,nécessite des aménagements particuliers pour pouvoir apporter lesmatériaux et les engins de chantier. Ainsi, sur le canal de Briare pour labrèche de Montambert – fiche 2, la réalisation d'un remblai sur 1 kilomètreau fond <strong>du</strong> canal pour protéger l'étanchéité en béton a été nécessaire, enplus de la mise en place des remblais d'accès.La capacité portante des terrains environnants (souvent vasards et peuconsistants) est également un facteur à prendre en compte pour l'amenéeet l'utilisation d'engins lourds dans ces zones.Ces limitations peuvent avoir des conséquences importantes sur la qualitéde mise en œuvre des remblais. Il a été observé, par exemple, la réalisation<strong>du</strong> compactage <strong>du</strong> matériau d'un remblai à l'aide d'un engin non-adapté tellequ'une pelle mécanique (canal des houillères de la Sarre – fiche 4 ou canalde la Marne au Rhin Ouest – fiche 10).Les réparations des désordres peuvent faire appel à la mise en place depalplanches. Dans un environnement urbanisé les techniques de battageou de vibrofoncage traditionnelles ne peuvent pas être envisagées sansnuisances importantes aux riverains et il est alors fait recours à des techniquesde vérinage, qui limitent les nuisances (digue de Croissy – fiche 24).Globalement, les sujétions d'exécution dépendent de plusieurs paramètresqui sont le type de pathologie, la technique de confortement mise en œuvre,la géographie locale, les conditions d'accès et la période des travaux.Ces cinq paramètres principaux conditionnent les paramètres <strong>du</strong> chantierde travaux et il apparaît important que ces sujétions soient parfaitementidentifiées et communiquées aux entreprises ou prises en compte dans ladéfinition et le dimensionnement de la solution technique de réparation.5.3.5. Délais et <strong>du</strong>rée des travauxLes délais et la <strong>du</strong>rée des travaux de réparation sont assez variables enfonction <strong>du</strong> type de désordre rencontré, et des enjeux autour de la voienavigable et des moyens disponibles.Un délai d'intervention bref est souvent associé aux ruptures à forts enjeuxéconomiques ou humains (route coupée au niveau <strong>du</strong> Bief de Villey le Sec– fiche 13 et trafic commercial important sur le canal <strong>du</strong> Nord – fiche 15).Des délais d'intervention plus longs sont observables lorsque la tenue del'ouvrage est précaire mais sans occasionner de gène importante (canal deRoanne à Digoin – fiche 20).Les réparations peuvent alors faire l'objet d'une programmation d'interventionannuelle, voire pluriannuelle (digue de Croissy sur la Seine – fiche 23).La <strong>du</strong>rée moyenne de la réparation est d'un mois (variable d'une semaineà six mois dans les cas étudiés). La <strong>du</strong>rée moyenne pour les travaux depremière urgence excède rarement une semaine.68 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
La période totale de travaux (délais d'intervention et exécution) est trèsvariable de quinze jours à plusieurs années et est directement dépendantedes enjeux de la voie d'eau concernée. Les zones ayant subi un désordresont en général suivies lors des inspections périodiques et les mises enchômage des canaux (canal Latéral à la Loire – fiche 6) .Les missions de contrôle extérieur sont également assez rares pour lestravaux en urgence ne faisant pas l'objet d'une programmation annuelle.5.4. Efficacité et pérennité des réparationsL'analyse de l'efficacité des techniques de réparation se résumera à une analyseà court et moyen termes.En effet, le <strong>retour</strong> d'expériences portant sur des réparations majoritairementeffectuées au cours des dix dernières années, il ne permet pas une analyse sur lapérennité à long terme de ces réparations.L'efficacité d'une réparation se tra<strong>du</strong>it par une absence de désordres suite auxtravaux de réparation.5.4.1. Efficacité des réparations en palplanchesLes réparations par la mise en place d'un rideau de palplanches se sontavérées efficaces pour la stabilité de l'ouvrage et la défense des bergesexcepté pour les cas de la digue <strong>du</strong> canal latéral à la Loire à la Micaudière– Fiche 7 et de la digue <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Midi – Fiche 12. Dans ces cas, latechnique s'est révélée inefficace à cause de la présence d'un aque<strong>du</strong>cdifficile à intégrer dans le rideau de palplanches (fiche 7) et à cause del'insuffisance d'étanchéité (fiche 12).Dans ces exemples, il est apparu qu'en l'absence de techniquecomplémentaire ou d'étanchéité des serrures (absence de joints dans lesserrures), les rideaux de palplanches ne garantissent pas systématiquementl'étanchéité des ouvrages. Par exemple, dans le cas <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Midi – Fiche12, des fuites ont persisté après le battage des palplanches sur le cheminde halage en crête de la digue. La technique d'injections de coulis chauxcimentà l'arrière des palplanches a été efficace à moyen terme, malgréla réapparition temporaire de fuites après les injections. Sur la digue <strong>du</strong>canal latéral à la Loire à la Micaudière – Fiche 7, des fuites sont égalementréapparues après la mise en place <strong>du</strong> rideau de palplanches. Plusieurstechniques complémentaires ont <strong>du</strong> être utilisées (battage d'un rideaucomplémentaire de palplanches, traitement par floculant), mais se sontavérées inefficaces également. En ce qui concerne cet exemple, la présenced'un ouvrage traversant (aque<strong>du</strong>c présentant des problèmes d'étanchéité auraccordement entre une partie initiale et une partie rallongée) a aussi con<strong>du</strong>ità la nécessité d'une intervention complémentaire et définitive. Néanmoins,des fuites sont réapparues dans le corps de digue en pied <strong>du</strong> talus avalet sans lien probable avec cet aque<strong>du</strong>c. Le rideau de palplanches n'a paspermis d'empêcher leur apparition.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 69
5.4.2. Efficacité des réparations en géomembranesLa mise en œuvre d'une géomembrane seule ou d'un DEG est délicate. Elles'est avérée inefficace pour deux cas de réparation, celui <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord– Fiche 16 dans le cadre d'une réparation d'urgence suite à une fuite et celuide la rigole de l'Arroux – Fiche 1 dans le cadre de travaux programmés suiteà une brèche. Ces réparations se sont avérées inefficaces à court termedans la mesure où des fuites persistaient malgré la mise en place <strong>du</strong> DEG.Pour le cas <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord – Fiche 16, la mise en œuvre de cette techniqueen dehors des périodes de chômage, c'est à dire sous eau, n' a pas permisde garantir une bonne fixation de la géomembrane. Elle ne s'est d'ailleursavérée efficace qu'à très court terme puisqu'un fontis est apparu quelquessemaines après la seconde intervention réalisée pour améliorer le plaquagede la géomembrane et colmater les fuites persistantes.Dans le cas de la Rigole de l'Arroux – Fiche 1, des blessures sur lesgéomembranes ont été engendrées par un manque de soin lors de la miseen place, diminuant ainsi les qualités d'étanchéité de la digue. La présencede fissuration dans le béton de protection de ces géomembranes expliqueégalement l'inefficacité de cette réparation.Il est aussi à noter que pour un cas, le bief de Montambert <strong>du</strong> canal de Briare– fiche 2, quelques désordres ont pu être observés lors de la mise en placedes matelas gabions. Les matériaux de remplissage des matelas gabionsont en effet glissé vers le pied <strong>du</strong> talus amont, laissant les cages vides ensommet de talus.A ce jour, il n'y a néanmoins pas eu de fuites constatées sur l'ouvragemais la défense des berges n'est plus assurée et il n'a pas été possible dereconstituer la végétation de la berge initialement prévue.Ainsi, cette technique pose le problème des raccords sur des ouvragestraversants (canal <strong>du</strong> Nord – fiche 16) ou sur le système d'étanchéité initialde la digue (parement béton de la digue de la rigole de l'Arroux – fiche 1).5.4.3. Efficacité des autres techniquesParmi les autres types de techniques de réparation, un seul cas a nécessitéune intervention complémentaire. Le bief 4-5 à Mœuvres sur le canal <strong>du</strong> Nord– Fiche 15 a nécessité la mise en place d'une étanchéité complémentairetype DEG.Toutefois, ces travaux se sont insérés dans un programme de confortementde plusieurs zones sensibles.Pour les autres cas ces techniques de réparation (sans palplanches et sansgéomembranes) utilisées sont jugées efficaces à court et moyen terme (pasde persistances de désordres après réparations).Néanmoins, pour de nombreux cas, ces réparations ont nécessité plusieursphases d'interventions.70 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
5.4.4. Synthèse des désordres survenus après les travaux de réparationet facteurs aggravantsDans quatre cas étudiés sur vingt-cinq, les réparations se sont avéréesinsuffisantes, et d'autres pathologies sont apparues. Ces cas où desdésordres sont survenus après travaux sont :‣ la rigole de l'Arroux – fiche 1 ;‣ le canal latéral à la Loire – fiche 7 ;‣ le canal <strong>du</strong> Midi – fiche 12 ;‣ le canal <strong>du</strong> nord bief 15/16 – fiche 16.Le désordre constaté était une persistance des fuites, tra<strong>du</strong>isant un défautd'étanchéité de la solution de confortement.Ce défaut peut être associé :‣ à une mauvaise mise en place de la géomembrane lorsque celleciest mal plaquée sur le talus amont de la digue (canal <strong>du</strong> Nordbief 15-16 – fiche 16) ou lorsqu'elle est mal encastrée (rigole del'Arroux – fiche 1) ;‣ à l'insuffisance de l'étanchéité lors de la mise en place <strong>du</strong> rideaude palplanches sans autre technique d'étanchéité (canal <strong>du</strong> Midi –fiche 12 ou canal de la Micaudière – fiche 7).Les fuites peuvent réapparaitre en raison d'une fissuration <strong>du</strong> béton deprotection (rigole de l'Arroux – fiche 1 ou canal <strong>du</strong> Nord Bief 4-5 – fiche 15)tra<strong>du</strong>isant des défauts d'étanchéité à la mise en œuvre de la géomembrane,ou de l'inefficacité <strong>du</strong> colmatage à l'aide de floculant comme la Micaudière –fiche 7 lors d'une troisième intervention.Notons qu'à l'exception de la réparation de la brèche de la digue de la Rigolede l'Arroux et <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Midi – fiche 12, les travaux ont été réalisés enurgence et peuvent expliquer en partie l'insuffisance des réparations.D'une manière générale, les ouvrages traversants sont des points sensibles<strong>du</strong> point de vue de la réparation (cas des réparations de la digue <strong>du</strong> canallatéral à la Loire à la Micaudière – fiche 7, et de la digue <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> Nord– fiche 16), et qui nécessitent une attention particulière lors des travaux deréparation.Dans le cas de réparation de fuites sur ouvrage, la localisation précise <strong>du</strong>désordre est problématique, les cheminements hydrauliques au sein desmassifs étant difficiles à appréhender. Par conséquent, des colmatages surdes linéaires restreints peuvent s'avérer inopérants.Enfin, la circulation d'engins de chantier pendant des travaux de réparationspeut favoriser la persistance des fuites et contribuer à l'inefficacité de laréparation (canal latéral à la Loire à la Micaudière – fiche 7).Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 71
5.5. CoûtsSur les vingt cinq cas retenus dans le cadre de ce <strong>retour</strong> d'expériences, vingt deuxcas disposent de données concernant les coûts des travaux. Sur ces vingt deux cas,dix cas (un tiers de l'échantillon total) ont fait l'objet de travaux complémentairesdont seulement cinq cas (un quart de l'échantillon total) sont documentés en termede coûts.L'amplitude des coûts des travaux en phase initiale ou en phase complémentaires'étend de quelques dizaines de milliers d'euros à trois millions.Les analyses menées et présentées ci-dessous ont été réalisées par type dedésordres et par type de réparations.5.5.1. Coûts par désordresLes coûts moyens par mètres linaires observés par type de désordresmontrent que les brèches, les fontis et les déversements de palplanchessont les désordres les plus coûteux.9 000 €8 000 €7 000 €6 000 €5 000 €4 000 €3 000 €2 000 €1 000 €0 €BrèchesFontisAffaissementsDéversement de palplanchesFuitesGlissementsFigure 18 : Coût moyen par mètre linéaire de digue et par type de désordres (CETE)Parmi les vingt deux cas disposant de données concernant les coûts, troisgrandes familles de désordres bien documentés économiquement peuventêtre distinguées : les déversements de palplanches, les ruptures de diguesavec ou sans brèche totale et les fuites.Les autres types de désordres ne comportant qu'un ou deux cas ne peuventraisonnablement pas faire l'objet d'une analyse détaillée des coûts.Sur les trois cas recensés, le coût total de réparation associés à undéversement de palplanches est compris entre 70 000 € hors coûts de régieet 685 000€.Les coûts au mètre linéaire sont compris entre 150 € (cas <strong>du</strong> canal de laSambre à l'Oise pour le redressement de palplanches avec des pieux bois– fiche 22) et 11 000 € (cas de la Moselle canalisée – fiche 13 avec lerecépage de palplanches, la pose de tirants, etc...).72 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Pour les cas de ruptures (partielles ou totales) ou de fuites, la situation esttrès contrastée, avec des montants de travaux de quelques dizaines demilliers d'euros à plus d'un million d'euros. Cet état de fait est directementlié aux spécificités locales des désordres (ampleur des désordres, nature dela digue existante...) et à l'ampleur des travaux consentis (réparation locale,reprise générale d'une portion importante voire de l'intégralité <strong>du</strong> bief).Pour les réparations de brèches, les coûts moyens au mètre linéaire sont del'ordre de 8000€/ml et les coûts médians de l'ordre de 2000€ /ml.Les fuites étant généralement des signes précurseurs de brèche, cetteanalyse montre tout l'intérêt économique des travaux préventifs sur cesphénomènes.Par ailleurs, sur les onze cas ayant fait l'objet de travaux complémentaires,six sont consécutifs à des travaux réalisés dans le cas de brèche (partielleou totale) et trois à des travaux réalisés pour des problèmes de fuites.Dans la grande majorité des cas, les travaux complémentaires sont doncassociés à des problèmes d'imperméabilisation des digues.Le coût de ces travaux complémentaires atteint généralement cinq à dix foisle montant des travaux initiaux, car bien souvent ils intéressent un linéaireplus important que celui affecté par le désordre majeur initial.5.5.2. Coûts par techniques de réparationLes coûts moyens observés au mètre linéaire par techniques de réparationmises en œuvre montrent que les techniques les plus coûteuses sont lesgéomembranes, suivies des palplanches et des enrochements.14 000 €12 000 €10 000 €8 000 €6 000 €4 000 €2 000 €0 €GéomembranesPalplanchesBéton enrochements liésPieux bois tunageEnrochementsRemblaiement seulFigure 19 : Coût moyen par mètre linéaire et par type de réparations (CETE)Deux techniques sont principalement employées dans les cas étudiésdisposant de données économiques : elles concernent pour un quart descas des réparations par géomembranes et pour un peu moins de la moitiédes réparations par palplanches.Le coût des réparations par DEG est très variable, sur les 5 cas documentés,il s'élève ainsi de 19 000 à 1 Million d'euros.Cette variabilité dépend notamment de la consistance des travaux annexesà la pose <strong>du</strong> DEG, notamment les travaux de terrassement nécessaire à lareconstitution de la digue en cas de brèche importante.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 73
Le coût moyen par mètre linéaire de réparation peut être estimé de l'ordrede 10 k€.Le coût des réparations par palplanches présente également une amplitudeimportante.Il varie de 10 à 3 000 k€. Ce coût moyen des travaux de réparation parpalplanches est fortement dépendant de la nature (type) et de la quantité(longueur) des palplanches mises en œuvre ainsi que de la nature et del'ampleur des travaux annexes (terrassement, pose de tirants etc.).Il dépend donc de la consistance des travaux à réaliser.Dans cinq des onze cas ayant fait l'objet de travaux complémentaires, ceuxcicorrespondent à la mise en œuvre d'un rideau de palplanches sur unlinéaire plus important.Les autres cas de travaux complémentaires se répartissent pour moitié eninjection et pour moitié en dispositif de type DEG. Comme pour l'analysepar désordres, ces travaux complémentaires atteignent cinq à dix fois lemontant des travaux initiaux.74 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
5.6. Tableau de synthèse sur les réparationsTableau 4 : Synthèse sur les réparations (CETMEF)Désordres àN°fiche Voie d'eau Localisat° l'origine desréparations1 Rigole del'Arroux2 Canal deBriare3 Canal dela Colme4 Canal desHouillèresde la Sarre5 CanalLatéral àla Loire6 CanalLatéral àla LoireDigoin Brèche totale(Janv 2001)Montambert Brèche totale(Dec 2002)Holque Affaissement<strong>du</strong> chemin dehalage(2003-2004)Wittring Brèche partielle(Sept 1995)Châtillon surLoireMarseille lesAubignyTyped'intervent°Programmée(en 2004 )UrgenceavecchômageProgrammée(en 2005)UrgenceavecchômageFuites (2002) Programmée(2002) avecchômageBrèche partielle(Mai 2002)Urgence(en régie)avec arrêtnavigationReconnaissancespréalables auxtravauxTechniquesinitiales deréparationsGéotechniques Remblaiet DEG(protectionbéton ettunage)RAS 7 Remblaiet DEG(protectionmatelasgabions)Géotechniques Palplanchesavec tirantsTechniquescomplémentairesde réparationsDéversementd'argileLinéairetotal detravauxRAS 200 m (dont50 m audroit de labrèche)Visuelles Remblai seul Palplanches audroit de la brèche etsur une plus grandelongueurVisuelles DEG(protectionbéton)RAS Remblai etpalplanchesdevant lesmurettes bétonDuréetravauxCoûts (€)50 m 6 mois 520 000(réparationsintiales)Coûts(€/ml)10 400(réparationsintiales)2 mois 620 000 3 100(12 400réparationsau droit de labrèche)RAS 180 m 2 mois 290 000 1600410 m (dont15 m audroit de labrèche)2 moiset demidont (2semainesau droit dela brèche)283 140(dont51830 pourréparationsdes 15m debrèche)RAS 700 m 2 mois 1 050 000 1500Palplanches surune plus grandelongueur500 m (dont10 m audroit de labrèche)3 jours NC 8 NC700 (3 500réparationsau droit de labrèche )7RAS : Rien A Signaler8NC : Non ConnuDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 75
Désordres àN°fiche Voie d'eau Localisat° l'origine desréparations7 CanalLatéral àla LoireMicaudière Brèche totale(Mai 2000)8 Canal dela Marneau Rhin9 Canal dela Marneau RhinEstBief departage desVosgesBief 8-9 àRéchicourtBrèche partielle(Août 2001)Fuites(Dec 2004)10 Canal dela Marneau RhinOuest11 Canal dela Marneau RhinOuest12 Canal <strong>du</strong>MidiBief 67 àPorthionBief 26 àVelainesBrèche partielle(Fev 2006)Brèche partielle(Juin 2007)Trèbes Fuitesimportantes(2004)13 La MosellecanaliséeVilley le Sec Déversementde palplanches(Dec 2001)14 Canal deNeufosséBlaringhem Déversementde palplanches(2000-2001)Typed'intervent°Urgence (enrégie) avecbatardeauet arrêtnavigationUrgenceavecchômageUrgenceavecabaissementde 50 cm.Urgenceavec arrêtnavigationUrgenceavecchômageProgramméesans arrêtnavigationProgrammée(en 2002)sans arrêtnavigationProgrammée(en 2004).Reconnaissancespréalables auxtravauxTechniquesinitiales deréparationsRAS Remblai etpalplanchesTechniquescomplémentairesde réparationsRemblai etpalplanches (avecreconnaissancesgéotechniques)Linéairetotal detravaux140 m (dont40 m audroit de labrèche)DuréetravauxCoûts (€)3 à 5 jours 81 000(dont 17000réparationsinitiales)Coûts(€/ml)600 (450réparationsintiales)Visuelles Double rideauxde palplanchesRéparationsponctuelles <strong>du</strong>cuvelage bétonRAS Remblai seul Palplancheset techniquesvégétales (avecreconnaissancesgéotechniques)Géotechniques Corroi d'argileet palplancheset palfeuilles100 m (dont10 m debrèche)425 m(325 m audroit despalplancheset 100 m auniveau <strong>du</strong>perré)5 semaines 300 000 3 0002 mois(dont 1jréparationinitiale)392 000(dont 1000réparationsinitiales)900RAS 20 m 1 semaine 10 000 500RAS Remblai ettunage etenrochementsRAS 40 m 1 semaine 14 000 350Géotechniqueset sondagesthermométriquesSondageset essaisd'arrachement surun tirantGéotechniqueset relevésbathymétriquesPalplanches Injection 490 m (180m lors desréparationsinitiales)PalplanchestirantéesDouble rideaude palplanchesavec tirantset remblai etenrochements3 semaines(réparationsintiales)et 3 jours(injection)140 100(dont 112000réparationsinitiales)300 (650réparationsintiales)RAS 50 m 5 mois 540 000 10 800RAS 540 m 3 mois 685 000 130076 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Désordres àN°fiche Voie d'eau Localisat° l'origine desréparations15 Canal <strong>du</strong>NordBief 4 et 5MœuvresBrèche totale(Janv 2003)16 Canal <strong>du</strong>NordBief 15-16LanguevoisinFuites (Mai2008)17 Le RhincanaliséeIffezheim Affaissement(2004)18 Canal <strong>du</strong>Rhône auRhinAllenjoie Brèche totale(Sept 2005)19 Canal <strong>du</strong>Rhône auRhinJonchet Brèche partielle(Juin 2006)20 Canal deRoanne àDigoinBriennon Brèche totale(Juin 2007)21 Canal deSaint-QuentinMasnières Brèche partielle(Juillet 2001)22 Canal dela Sambreà l'Oise23 Canal dela Sambreà l'OiseLandrecies Déversementde palplanches(Janv 2003)Ors Glissement(Janv 2004)Typed'intervent°Urgenceavecchômage(partiellementen régie)Reconnaissancespréalables auxtravauxTechniquesinitiales deréparationsVisuelles Remblai etbétonUrgence Visuelles Remblai etgéomembrane(protectionplaques béton)Programmée Géotechniques,géophysiquesaltimétriquesUrgenceavecbatardeauet arrêtnavigationUrgenceavecabaissementniveau d'eauet arrêtnavigationUrgenceavecbatardeauet arrêt de lanavigationUrgenceavecrestriction dela navigationProgrammée(en 2003)Programmée(en 2004)RAS Remblai etenrochementsliés et bétonRAS Remblai etgéomembraneavec protectionbétonRAS Remblaiet DEG(protectionmatelasgabion)Visuelles etgéotechniques(études datant de1999)Techniquescomplémentairesde réparationsDEG (protectionbéton)Posesupplémentaire deplaques de bétonLinéairetotal detravaux1641 m(dont 15m pourréparationsinitiales)Duréetravaux20 jours(dont 5jréparationsinitiales)Coûts (€)31 000(réparationsinitiales)15 m 3 jours 19 818(réparationsinitiales)Enrochements RAS 100 m 2 mois 350 000 3500Remblai etpalplanchesVisuelles Pieux bois etredressementde palplanchesVisuelles Palplanches etremblaiRAS 20 m 1 mois NC NCRAS 10 m QuelquesjoursRAS 100 m (dont50 m audroit de labrèche.Palplanches surune plus grandelongueur750 m(dont 30m pourréparationsinitiales)NC NC2 mois 280 000 28005 jours(réparationsinitiales)600 350(dont 50350reparationsinitiales)RAS 500 m 7 jours 70 000 150RAS 100 m 8 jours 44 500 450Coûts(€/ml)2 100(réparationsinitiales)1 300(réparationsinitiales)800 (1 700réparationsintiales)Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 77
Désordres àN°fiche Voie d'eau Localisat° l'origine desréparations24 La Seine Croissy Ansesd'érosion (Sept2007)25 Canal desVosgesTyped'intervent°Urgencesans arrêtnavigationEpinal Fontis (2008) Programméesans arrêtnavigationReconnaissancespréalables auxtravauxVisuelles etreconnaissancesgéologiquesReconnaissancesvisuelles,géophysiques etgéotechniquesTechniquesinitiales deréparationsTechniquescomplémentairesde réparationsLinéairetotal detravauxDuréetravauxCoûts (€)Palplanches RAS 580 m 7-8 mois 3 Millions 5200Coûts(€/ml)Enrochementset injectionEnrochements etinjections60 m 4 mois 585 000 980078 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
6. Analyse des vingt-cinq cas suivant les techniques d'originede protection de berges et d'étanchéitéUne analyse des cas par rapport aux techniques de protection de berges et d'étanchéitéd'origine est proposée dans ce chapitre.L'étude des vingt-cinq fiches de cas a permis de recenser les types de structuressuivantes : le cuvelage béton ; le perré et la murette ; le rideau de palplanches ; le corroid'argile.L'analyse portera sur chaque type de dispositif et se focalisera sur les principauxdésordres observés, la cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordres et lesréparations observées.Plusieurs comparaisons seront effectuées entre tous les types de structures.Enfin, un tableau de synthèse à la fin de ce chapitre récapitulera les différents aspectsanalysés pour chacun des cas étudiés.6.1. Cuvelage béton6.1.1. DescriptionCette technique consiste à recouvrir le plafond et les talus <strong>du</strong> canal d'unecouche de béton de 15 cm à 20 cm d'épaisseur coulé en place. Elle estrecensée dans les cas suivants :‣ rigole de l'Arroux – fiche 1. Le cuvelage béton se trouvait à l'avalde la brèche ;‣ canal de Briare – fiche 2. Le cuvelage béton se trouvait à l'aval dela brèche ;‣ canal de la Marne au Rhin – fiche 8 ;‣ canal <strong>du</strong> Nord – fiches 15 et 16.Pour l'ensemble de ces cas, le cuvelage béton assure la double fonction deprotection de berges et d'étanchéité.Dans le cas <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin – fiche 8, il existait également unrideau de palplanches dans le corps de digue.6.1.2. Principaux désordres observésParmi les cinq cas étudiés, les désordres recensés ont été des brèches(quatre cas), des fuites et des fontis (canal <strong>du</strong> Nord – fiche 16).Les différents cas de rupture étudiés montrent deux cas caractéristiques dedésordres :‣ les brèches in<strong>du</strong>ites par les mécanismes d'érosion localisés auniveau des joints de construction vieillissants entre les dalles, voireDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 79
des cavités localisées dans la paroi, par destruction <strong>du</strong> béton surzones ségrégées, (canal de la Marne au Rhin – fiche 8 et canal <strong>du</strong>Nord – fiche 15) ;‣ les brèches in<strong>du</strong>ites par les mécanismes d'érosion au niveau de lajonction entre le cuvelage béton et un autre système d'étanchéité,comme un corroi d'argile, suite à des érosions internes (exemplede la rigole de l'Arroux – fiche 1 et <strong>du</strong> canal de Briare - fiche2).Notons que dans deux cas, les désordres se sont pro<strong>du</strong>its au niveau d'unaque<strong>du</strong>c (fiches 8 et 16).Quatre des cinq cas étudiés ont été réparés en urgence suite à l'apparitionde fuites ou la création d'une brèche relativement soudaine.Un seul ouvrage (canal <strong>du</strong> Nord – fiche 16) a été réparé avant rupture.6.1.3. Cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordresLa majorité des réparations ont lieu à la suite de mécanismes de rupturedont la cinétique est de l'ordre de quelques heures donc ne permettantquasiment pas d'intervention préalable même en cas de constat avancédans le temps.Le temps écoulé entre l'observation des phénomènes précurseurs etl'apparition des désordres est assez variable : pour deux cas (canal <strong>du</strong> Nord– fiches 15 et 16), des fuites étaient constatées depuis quelques années etpour trois cas (fiches 1, 2 et 8) les fuites n'ont été détectées que quelquesheures avant la rupture.6.1.4. Réparations observéesPour les cas étudiés, les réparations effectuées sur ce type de structure ontété de deux types :‣ la pose d'une géomembrane protégée soit par :• <strong>du</strong> béton (canal <strong>du</strong> Nord – fiche 15 , rigole de l'Arroux –fiche 1) ;• des matelas gabions (canal de Briare – fiche 2) ;‣ la pose d'une géomembrane sans protection (canal <strong>du</strong> Nord –fiche 16) ;‣ la pose d'un double rideau de palplanches ancré en profondeuret la réfection <strong>du</strong> cuvelage béton (canal de la Marne au Rhin –fiche 8).In fine, tous les cas étudiés présentent une réparation "différente" de l'existantet quatre des cinq cas recensés ont été réparés avec des géomembranesrecouvertes de béton.80 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
6.2. Perré et murette6.2.1. DescriptionLe perré est réalisé uniquement sur les talus amont, le plafond <strong>du</strong> canal étantconstitué d'un corroi d'argile (excepté pour un cas concernant le canal latéralà la Loire – fiche 5). Il est généralement utilisé pour assurer la protection deberges.Parmi l'ensemble des cas rencontrés, le perré n'est pas associé à undispositif spécifique d'étanchéité (tels que palplanches ou béton) et ce sontles matériaux <strong>du</strong> corps de digue qui assurent cette fonction d'étanchéité.Le perré se présente souvent en béton (exemple des deux cas sur le canal<strong>du</strong> Rhône au Rhin – fiches 18 et 19) parfois en maçonnerie ou pierresmaçonnées (canal latéral à la Loire – fiche 5).Une technique plus récente nommée perré de type «Sensée» existe sur leCanal de la Colme et le Canal de Neufossé – fiches 3 et 14. Il s'agit d'unemurette en béton fondée sur des pieux qui ne joue aucun rôle d'étanchéité.Notons aussi qu'un perré était présent sur le bief d'Ors <strong>du</strong> canal de la Sambreà l'Oise – fiche 23.Il existe une autre protection <strong>du</strong> même type que le perré : la murette. Ils'agit d'une structure (verticale) érigée sur une faible hauteur (0,5 à 1m) ensommet de talus. Dans tous les cas étudiés, elle joue uniquement le rôlede protection de berges et l'étanchéité est assurée par un dispositif annexetel que le corroi d'argile ou l'écran béton (cas <strong>du</strong> canal de Saint-Quentin –fiche 21).Elle peut être :‣ en béton : il peut s'agir de palplanches en béton ou de plaquesbéton maintenues verticalement grâce à des poutrelles acier en Iancrées dans le sol. Par exemple :• canal latéral à la Loire – fiche 6 ;• canal de la Marne au Rhin Ouest – fiche 11.‣ en maçonnerie : un mur maçonné assure la protection deberge (dans ce cas, on pourra également parler de perré).Par exemple :• canal de Saint Quentin – fiche 21. Dans ce cas, la muretteétait associée à un écran béton qui assure l'étanchéité.‣ en bois (tunage) : des pieux bois ancrés dans le sol maintiennentun parement bois. Par exemple :• canal de Roanne à Digoin – fiche 20Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 81
6.2.2. Principaux désordres observésL'analyse des cas constitués d'un perré montre deux mécanismes dedésordres :‣ le phénomène de fuite in<strong>du</strong>it par le vieillissement <strong>du</strong> perréengendrant des infiltrations d'eau dans le corps de la digue.L'érosion peut faire évoluer progressivement les dommagesengendrant des fuites vers un renard hydraulique ou unebrèche ;‣ l'érosion de pied <strong>du</strong> talus amont sous la protection de berge detype Sensée : affouillement in<strong>du</strong>isant un basculement partiel <strong>du</strong>perré.Pour les murettes, dans la totalité des cas étudiés, la dégradation de lastructure d'origine entraîne des fuites d'eau, puis l'apparition de renardshydrauliques dans la digue menant jusqu'à la brèche partielle ou totale (canallatéral à la Loire – fiche 6, canal de la Marne au Rhin Ouest – fiche 11, canalde Roanne à Digoin – fiche 20, canal de Saint Quentin – fiche 21).Notons aussi que l'augmentation <strong>du</strong> mouillage, comme sur le canal de laMarne au Rhin, con<strong>du</strong>it aussi généralement à une immersion de la protectionpar perré et à des affouillements à l'arrière <strong>du</strong> dispositif, provoquant sadéstabilisation et destruction.6.2.3. Cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordresPour les digues constituées de perrés ou de murettes, les mécanismes sontplutôt à cinétique lente.Le temps écoulé entre l'observation des phénomènes précurseurs etl'apparition des désordres a été de l'ordre de quelques mois pour six desneuf cas.6.2.4. Réparations observéesPour les perrés de type Sensée, la technique de réparation a consisté en lapose de palplanches avec tirants (canal de la Colme – fiche 3) ou d'un doublerideau de palplanches et d'enrochement (canal de Neufossé – fiche 14).Pour les perrés béton, les techniques employées ont été un DEG avec uneprotection en béton (canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – fiche 19) ou des enrochementsliés avec <strong>du</strong> béton (canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – fiche 18).Pour le perré en maçonnerie (canal Latéral à la Loire – fiche 5), un DEGavec une protection en béton a été utilisée.82 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Pour les murettes, trois solutions de réparations différentes ont été employéesdans les exemples étudiés :‣ une solution en tunage bois associé à un corroi d'argile (Canal dela Marne au Rhin Ouest – fiche 11) ;‣ le rétablissement de l'étanchéité amont par un DEG recouvert dematelas gabions et la réalisation d'un mur d'argile au sein <strong>du</strong> corpsde digue (Canal de Roanne à Digoin – fiche 20) ;‣ la technique <strong>du</strong> rideau de palplanches (Canal latéral à la Loire –fiche 6, Canal de Saint Quentin – fiche 21).6.3. Rideau de palplanches6.3.1. DescriptionCette technique, très usitée dans le Nord et l'Est de la France, consiste àenfoncer dans le sol des profilés métalliques liés entre eux par des serrures(palfeuilles ou palplanches). Le rideau de palplanches peut être mis enœuvre soit :‣ dans le corps de digue où il assure l'étanchéité :• canal des houillères de la Sarre – fiche 4. Dans ce cas, ontrouve également un corroi d'argile ;• canal de la Marne au Rhin – fiche 8. Dans ce cas, on trouveégalement un cuvelage béton.‣ au niveau <strong>du</strong> talus où il participe alors à l'étanchéité amont de la digue, àla défense de berge et à la stabilité de la digue. canal latéral à la Loire – fiche <strong>7.</strong> Dans ce cas, on trouveégalement un corroi d'argile ;• canal de la Marne au Rhin Est – fiches 9. Dans ce cas, ontrouve également un corroi d'argile ;• canal de la Marne au Rhin Ouest – fiche 10. Dans ce cas,des palfeuilles ont été mises en place ;• Moselle canalisée – fiche 13 ;• canal de Neufossé – fiche 14. Dans ce cas, des palplanchessont présentes devant le perré de type Sensée ;• canal de la Sambre à l'Oise – fiche 22.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 83
6.3.2. Principaux désordres observésLes rideaux de palplanches peuvent se déverser voire se corroder n'assurant,de ce fait plus leurs fonctions (protection de berges et/ou étanchéité).Un fichage insuffisant <strong>du</strong> rideau est très souvent à l'origine de désordres etce défaut peut être d'origine ou in<strong>du</strong>it par un affouillement.Les exemples étudiés montrent que la dégradation de cette structure permetle développement des mécanismes suivants :‣ érosion interne <strong>du</strong> corps de digue in<strong>du</strong>ite par des infiltrations d'eau :• suite à un fichage insuffisant <strong>du</strong> rideau (fiche 4) ;• au niveau d'un point singulier : ouvrage traversant(fiches 7, 8), jonction entre deux techniques d'origine(fiches 8) ou altération <strong>du</strong> rideau (fiche 10).‣ érosion externe <strong>du</strong> corps de digue suite au déversement <strong>du</strong> rideau depalplanches.Dans le cas de la Moselle canalisée – fiche 13 et <strong>du</strong> canal de la Sambreà l'Oise – fiche 22, les conditions climatiques particulières (précipitations,baisse des températures) sont à l'origine <strong>du</strong> déversement des palplanches.Dans d'autres cas (canal de la Marne au Rhin – fiches 9, 10 et canal deNeufossé – fiche 14) , les affouillements ont joué un rôle dans le déversementdes palplanches.6.3.3. Cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordresComme les digues en cuvelage béton, une grande partie des mécanismesconstatés ont une cinétique rapide.Le temps écoulé entre l'observation des phénomènes précurseurs et larupture est généralement de l'ordre de quelques heures.6.3.4. Réparations observéesPour tous les cas de désordres répertoriés sur des digues avec un rideaude palplanches, des palplanches ont été mises en œuvre dans le cadre desréparations (fiches 4, 7, 9, 10, 13, 22).Le cas de la fiche 22 est un peu particulier car les palplanches ontété redressées. Il n'y a donc pas eu de mise en place de nouvellespalplanches.In fine, pour les digues avec un rideau de palplanches, la réparation par lemême principe constructif en utilisant des palplanches mieux dimensionnées(choix <strong>du</strong> type et longueur) est généralement choisie.84 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
6.4. Corroi d'argile6.4.1.DescriptionLe corroi d'argile est constitué de matériaux argileux mis en œuvre parcouches successives compactées soit sur le plafond et/ou sur les talus <strong>du</strong>canal, soit au sein <strong>du</strong> corps de digue.Il participe à l'étanchéité de la digue (dans certains cas, il n'est pas protégéet assure également la protection de berges). Les cas suivants ont étéétudiés :‣ rigole de l'Arroux – fiche 1. A l'amont de la brèche, la digue était constituéed'un corroi d'argile qui n'était pas protégé. ;‣ canal de Briare – fiche 2 (traité également au niveau des cuvelages). Al'amont de la brèche, la digue était constituée d'un corroi d'argile qui étaitprotégé par des murettes béton ;‣ canal des houillères de la Sarre – fiche 4. Le corroi d'argile était associéà des palplanches ;‣ canal latéral à la Loire – fiche 6. Le corroi d'argile était protégé par desmurettes béton ;‣ canal latéral à la Loire – fiche <strong>7.</strong> Le corroi d'argile était associé à despalplanches ;‣ canal de la Marne au Rhin – fiches 9 et 11. Le corroi d'argile était associéà des palplanches – fiche 9 ou des murettes béton – fiches 11 ;‣ canal <strong>du</strong> Midi – fiche 12. Dans ce cas, le corroi d'argile n'était pasprotégé ;‣ Le Rhin canalisé – fiche 1<strong>7.</strong> Le corroi d'argile, qui compose le noyau dedigue est associé à des enrochements et un écran mince en fondation ;‣ canal de Roanne à Digoin – fiche 20. Le corroi d'argile était associé à untunage pour la protection de berges ;‣ canal de la Sambre à l'Oise – fiche 23 . Le corroi d'argile était associé àun perré ;‣ digue de Croissy sur la Seine – fiche 24 (aucune information sur laprésence d'un corroi d'argile en raison de l'historique de la constructionde la digue à partir de matériaux de dragage mais présence de matériauxsableux à argileux qui assurent une certaine fonction d'étanchéité) ;‣ canal des Vosges – fiche 25. Le canal est en profil mixte et son étanchéitéétait initialement assurée par un corroi d'argile recouvrant la cuvetteet les talus immergés mais détruit progressivement par effondrement(les terrains support <strong>du</strong> canal sont soit des alluvions de la Moselle, soitdirectement les calcaires <strong>du</strong> Muschelkalk, très fracturés à joints marneuxplus ou moins délavés).Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 85
6.4.2. Principaux désordres observésPour les digues dont l'étanchéité est assurée par un corroi d'argile les casétudiés montrent deux types de mécanismes in<strong>du</strong>isant des désordres :‣ les phénomènes d'érosion interne in<strong>du</strong>its par des défauts d'étanchéité dela structure permettant des circulations d'eau au sein <strong>du</strong> corps de digue.Cela peut provoquer l'apparition de renards hydrauliques qui paraggravation peuvent in<strong>du</strong>ire la création d'une brèche (digue de Croissysur la Seine – fiche 24, Canal de Roanne à Digoin – fiche 20, Canal <strong>du</strong>midi – fiche 12, Canal de Briare – fiche 2, Rigole de l'Arroux – fiche1,Canal des houillères à la Sarre – fiche 4, Canal latéral à la Loire – fiche 7 ,Canal de la Marne au Rhin Est – fiche 9) ;‣ les phénomènes de mouvements de terrain au sens large : tassements,glissements, ou affouillements (érosion externe) in<strong>du</strong>isant des instabilitésdes talus constitutifs des digues et menant à une éventuelle rupture(Canal de la Sambre à l'Oise – fiche 23, Rhin canalisé – fiche 17, la diguede Croissy sur la Seine – fiche 24, Canal <strong>du</strong> midi – fiche 12, Canal deshouillères à la Sarre – fiche 4, Canal latéral à la Loire – fiche 7 , Canal de laMarne au Rhin Est – fiche 9, Canal de la Marne au Rhin Ouest – fiche 11,Canal de Roanne à Digoin – fiche 20, Canal des Vosges – fiche 25).Cette technique de protection est fréquemment affectée par des phénomènesd'affouillement et d'érosion interne.6.4.3. Cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordresLes digues dont l'étanchéité est assurée par un corroi d'argile sont atteintesuniquement par des phénomènes lents (cinétique supérieure au mois)dont une grande majorité de phénomènes très lents (supérieur à l'année)permettant une bonne préparation de chantier dans la mesure où les signesprécurseurs que sont les fuites sont observées, suivies et analysées.6.4.4. Réparations observéesLes réparations effectuées sur ce type d'ouvrage ont consisté :‣ à mettre en œuvre un écran d'étanchéité lorsque le désordre initial estin<strong>du</strong>it par un phénomène d'érosion interne. Il peut être de différentstypes :• rétablissement de l'étanchéité amont par un DEG recouvertde béton ou de matelas gabions et réalisation d'un murd'argile au sein <strong>du</strong> corps de digue (Canal de l'Arroux –fiche 1, Canal de Briare – fiche 2, Canal de Roanne à Digoin– fiche 20) ;86 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
• rétablissement de l'étanchéité par la pose d'un rideaude palplanches ancré suffisamment profond (Canal desHouillères de la Sarre – fiche 4, Canal latéral à la Loire – fiche 7,Canal de la Sambre à l'Oise – fiche 22 et canal de la Marneau Rhin – fiche 9,digue de Croissy sur la Seine – fiche 24).Ces palplanches sont éventuellement associées à desmatériaux argileux pour les phases de terrassement ouà des injections dans le corps de digue (Canal <strong>du</strong> midi –fiche 12) ;‣ à reconstituer et stabiliser des zones soumises à des phénomènes demouvement de terrain par :• des enrochements naturels (Rhin canalisé – fiche 17), desenrochements associés à un tunage (Canal de la Marne auRhin Ouest – fiche 11) ou des injections (Canal des Vosges– fiche 25) ;• ou un rideau de palplanches (Canal de la Sambre à l'Oise– fiche 23) lorsque le désordre initial est in<strong>du</strong>it par uneinstabilité de l'ouvrage.6.5. Structures d'origine «mixte»6.5.1. DescriptionCette partie s'intéresse plus particulièrement aux digues comptant destechniques d'étanchéité ou de protection de berges.Notons que ces digues ont été traitées dans les parties précédentes etl'objectif de cette partie est de se focaliser sur l'influence de l'hétérogénéité<strong>du</strong> système de protection de berges et/ou d'étanchéité.Au total, dix digues sont constituées de structure dite «mixte». Il s'agit desdigues recensées dans les fiches de cas suivantes :‣ Fiche 1 : la digue est constituée longitudinalement d'un cuvelage de béton(à l'aval de la brèche) et d'un corroi d'argile (à l'amont) ;‣ Fiche 2 : la digue est constituée longitudinalement d'un cuvelage en bétonde chaux (à l'aval de la brèche) et d'un corroi d'argile (à l'amont) ;‣ Fiche 4 : la digue est constituée d'un corroi d'argile et d'un rideau depalplanches ;‣ Fiche 6 : la digue est constituée de murettes béton et d'un corroid'argile ;‣ Fiche 7 : la digue est constituée d'un rideau de palplanches et d'un corroid'argile ;‣ Fiche 8 : la digue est constituée d'un rideau de palplanches et d'un corroid'argile ;Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 87
‣ Fiche 9 : la digue est constituée d'un rideau de palplanches et d'un corroid'argile ;‣ Fiche 11 : la digue est constituée de murettes béton et d'un corroid'argile ;‣ Fiche 14 : la digue est constituée d'un rideau de palplanches et d'un perréde type Sensée ;‣ Fiche 20 : la digue est constituée d'un tunage bois et d'un corroi d'argile.6.5.2. Principaux désordres observésSur les dix cas répertoriés, huit cas ont été réparés suite à une rupture, lesdeux autres cas suite à la constatation de désordres plus minimes : fuites(fiche 9) et déversement (fiche 14).2RuptureAutres désordres8Figure 20 : Types de désordres observés pour les structures d'origine «mixte» (CETE).La totalité des dix cas ont été réparés suite à des érosions internes <strong>du</strong> corpsde digue in<strong>du</strong>ites par des infiltrations. Ces infiltrations ont pu être favoriséespar la présence de zones singulières comme la jonction entre les différentestechniques de protection et d'étanchéité.88 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
6.5.3. Cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordresLe graphique suivant représente la cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant lesdésordres pour les digues avec une structure dite «mixte».1216AnnéeMoisSemainesHeuresFigure 21 : Cinétique visible des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordres sur les digues avecune structure d'orgine dite mixte (CETE).Dans la majorité des cas, lorsque le phénomène est visible, il est déjà troptard ou l'intervention doit être très rapide pour éviter la rupture.6.5.4. Réparations observéesDans plus de la moitié des cas, les réparations ont consisté à la mise enplace d'un rideau de palplanches (fiches 4, 6, 7, 8, 9, 14).Pour trois cas (fiches 1, 2 et 20), un DEG a été mis en place et pour un cas(fiche 11), un tunage et des enrochements ont été mis en œuvre.6.6. Comparaison de la nature des désordres suivant la techniqued'origine d'étanchéité et de protection de bergesPour cette comparaison ainsi que pour celle relative à la cinétique (chapitre 6.7) etaux réparations (chapitre 6.8), il ne sera considéré que la structure jouant un rôlemécanique prépondérant pour les digues dites «mixtes».Elles ne seront comptabilisées qu'une seule fois de la manière suivante :‣ les digues des fiches 1, 2 et 8 seront répertoriées dans cuvelage bétonuniquement ;‣ les digues des fiches 4, 7 et 9 seront répertoriées dans palplanchesuniquement ;‣ les digues des fiches 6, 11, 14 et 20 seront répertoriées dans perrés etmurettes uniquement.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 89
Parmi les nombreux désordres affectant les digues, nous distinguerons :‣ les brèches partielles ou totales (ruine ultime), nécessitant unereconstruction complète sur le linéaire de la brèche ;‣ les autres désordres précurseurs ou intermédiaires (fuites, fissurationsen crête de digue, affaissements, déversements de soutènement,glissement, fontis, anses d'érosion, renard), détectables lors des visitesde surveillance de l'ouvrage. Ils peuvent éventuellement être traités àtemps, ce qui permet d'éviter des désordres plus importants et la ruinede l'ouvrage.Nous avons représenté ci-après le type de désordres en fonction de la techniquede la structure d'origine de la digue.109876543210Cuvelage béton PalplanchesPerré et murette Corroi d'argileautres désordresrupturestructure d'origineFigure 22 : Types de désordres en fonction de la structure d'origine de la digue (CETE)Il est intéressant de noter que :‣ les cas répertoriés comme constitués d'un corroi d'argile sontsystématiquement réparés avant rupture ;‣ les structures les plus rigides, soit les structures perré, murette et cuvelagebéton sont les structures majoritairement réparées après la rupture <strong>du</strong>corps de digue (le cuvelage béton étant la structure d'origine avec lenombre de cas de rupture le plus élevé).Il apparaît donc que les structures rigides ont un mode de déformation cassantà cinétique rapide qui rend souvent impossible toute intervention préalable à larupture. Et ce, d'autant plus que ces ruptures ne sont précédées d'aucun signeavant-coureur. Leur rigidité intrinsèque communique par ailleurs un faux sentimentde sécurité.90 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Les structures peu rigides (corroi d'argile) ont un mode de déformation plus souple.Leur rupture est précédée de manifestations visibles qui sont autant de désordresou signes précurseurs et facilitent le déclenchement de réparation avant la rupturetotale de l'ouvrage.In fine, les digues les plus rigides, protégées par un perré, une murette ou uncuvelage béton, sont les plus affectées par des ruptures. Les digues les plus«souples» disposant d'un corroi d'argile ou d'enrochements sont celles permettantle plus d'interventions préalables. Les digues présentant une discontinuité dans latechnique de protection de berges et d'étanchéité d'origine, que cette discontinuitésoit in<strong>du</strong>ite par la nature même de la technique (perrés et murettes) ou par destechniques mixtes, ont très majoritairement été réparées suite à la rupture <strong>du</strong> corpsde digue causée systématiquement par un mécanisme d'érosion interne.6.<strong>7.</strong> Comparaison de la cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant lesdésordres suivant la technique d'origine d'étanchéité et deprotection de bergesNous avons représenté ci-après la cinétique des mécanismes in<strong>du</strong>isant lesdésordres en fonction de la technique de la structure d'origine de la digue.109876543210cuvelage béton palplanches perré et murette corroi d'argileheuressemainesmoisannéeFigure 23 : Cinétique des phénomènes précurseurs visibles suivant la structure d'origine de ladigue (CETE)Les digues protégées et étanchées par des cuvelages béton sont très majoritairementaffectées par des mécanismes de rupture rapide (le temps pour intervenir une foisles phénomènes précurseurs détectés est très court).A l'opposé, les digues constituées de corrois argileux sont affectées par desmécanismes de rupture de cinétique très lente permettant un recul suffisant pourdes travaux éventuels.Pour les palplanches, le temps écoulé entre l'observation des phénomènesprécurseurs et l'apparition des désordres est court (de l'ordre de quelques heures)dans la moitié des cas étudiés.Pour les digues constituées de perrés ou de murettes, ce temps entre l'observationdes phénomènes précurseurs et l'apparition des désordres est généralement pluslong puisqu'il est supérieur au mois pour six des neuf cas étudiés.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 91
6.8. Comparaison des réparations suivant la technique d'origined'étanchéité et de protection de bergesNous avons représenté ci-après les types de réparation en fonction de la structured'origine de la digue.109876543210cuvelage béton palplanches perré et murette corroi d'argileredressement despalplanchesenrochements associésou non à d'autres techniquesgéomembranespalplanchesFigure 24 : Types de réparation en fonction de la structure d'origine (CETE).Quelle que soit la technique de protection de berges et d'étanchéité d'origine <strong>du</strong>canal, les réparations par palplanches ou géomembranes sont majoritaires.Le rideau de palplanches est cependant souvent associé à un autre système : desinjections ou encore un corroi argileux, des pieux bois...• Analyse des cas de réparations «à l'identique»La figure ci-après représente la proportion de réparations «considérées commeidentiques» par rapport à la structure d'origine de la digue.Une réparation sera dite «identique» si la technique mise en œuvre possède denombreuses similarités avec la technique d'origine de la digue (même techniquede protection de berges ou de dispositif d'étanchéité, voire mêmes matériaux parexemple).Les digues considérées comme réparées «à l'identique» sont celles des fiches 1,4, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 16, 17, 18 et 22.1312réparation " à l'identique"ou ayant des pointscommuns avec la techniqueinitialeréparation avec unetechnique fondamentalementdifférente de latechnique initialeFigure 25 : Types de réparation ayant des similarités ou non avec la structure d'origine ( CETE)92 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Les digues protégées initialement par des rideaux de palplanches ont toutes étéréparées par une technique similaire, avec un rideau de palplanches mieux adapté.Cela peut s'expliquer par la facilité de mise en œuvre des rideaux de palplancheset la nécessité de conserver un dispositif de type rideau de palplanches pourassurer le rectangle de navigation.Les techniques de réparations par géomembranes associées ou non à unsystème de protection sont majoritaires pour ce qui est des réparations de diguesen cuvelage béton. Cette technique relativement récente permet une meilleureétanchéité que le système cuvelage béton simple. Le <strong>retour</strong> d'expériences sur levieillissement de cette technique est néanmoins relativement faible.Pour les digues en perré et murette, des techniques relativement similaires sontparfois utilisées mais les deux techniques précédemment citées restent cellesmajoritairement mises en place.Pour les digues constituées uniquement de corroi argileux elles sont plusfréquemment réparées par des rideaux de palplanches.Pour les digues constituées d'une structure dite mixte (fiches 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9,11, 14, 20) :‣ les digues des fiches 1, 2, 4, 7, 9 ont été considérées comme réparées demanière identique à l'existant ou très similaire (recours à des matériauxdéjà existants sur la structure d'origine comme de l'argile ou <strong>du</strong> béton ourecours à des techniques de rideaux de palplanches) ;‣ les digues des fiches 6, 11 et 20 ont été considérées comme réparées demanière fondamentalement différente à l'existant.Il est à noter que :‣ la digue <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin – fiche 8 initialement constituéed'un ensemble cuvelage béton/rideau de palplanches (analysée commecuvelage béton précédemment) a été réparée en mettant en place undouble rideau de palplanches ;‣ la digue <strong>du</strong> canal de Neufossé – fiche 14 initialement constituée d'unensemble perré type Sensée et palplanches à été réparée par despalplanches associées à des enrochements.Ces deux digues ont été considérées dans notre analyse comme réparéesde manière différente par rapport à la technique de protection de berges etd'étanchéité d'origine.Cependant, elles ont été réparées avec une technique de réparation dont lesystème est partiellement présent dans la structure d'origine.De manière générale, la légère préférence apportée à la technique des palplanchespeut être in<strong>du</strong>ite par sa facilité de mise en œuvre et la ré<strong>du</strong>ction des pentes deberge permise par cette technique (gain d'espace).Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 93
Il est cependant important de souligner que le dimensionnement des palplanches,à court, moyen et long terme est souvent un paramètre qui fait défaut lors desmises en œuvre constatées de cette technique et qu'une grande attention doit,de ce fait, y être apportée.In fine, les techniques employées pour les réparations de digues visent dans lamoitié des cas à limiter les changements fondamentaux de technique de protectionet d'étanchéité vis à vis de la technique d'origine même si dans certains cas ladifficulté de mise en œuvre, les problèmes financiers ou la modernisation destechniques impliquent quelques points de différence technique.• Analyse de l'urgence des travaux sur le choix de la technique de réparations16141210864réparation fondamentalementdifférente àla ou les techniquesd'origineréparation identiqueou ayant des similitudesavec la ou lestechniques d'origine20réparation urgenteréparation programméeFigure 26 : Similarités ou non de la réparation avec la structure d'origine en fonction del'urgence de la réparation (CETE)Comme le montre le graphique précédent, que la réparation soit programméeou urgente, la technique mise en œuvre, dans environ la moitié des cas, estidentique à une technique déjà existante sur la digue. Il est important de soulignerque des contraintes comme le besoin de conforter des zones instables peuventjustifier des changements de technique de protection et d'étanchéité (fiches 5,23, 24, 25). Généralement, les techniques utilisées permettent la conservation <strong>du</strong>profil en travers initial <strong>du</strong> canal réparé.94 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
6.9. Tableau de synthèse sur les techniques de protection de berges et d'étanchéité existantesTableau 5 : Synthèse sur les techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes (CETMEF)Voie d'eau Localisat° DéptPériode deconstructionTechniques de protection de berges etd'étanchéité existantesDésordresconstatésDate et type deréparationsTechnique deréparations1 Rigole del'ArrouxDigoin 71 1867-1869 Cuvelage béton (aval brèche) et corroid'argile (amont brèche)2 Canal de Briare Montambert 58 1605-1642 Cuvelage en béton de chaux (avalbrèche) et corroi d'argile et palplanchesbéton (amont brèche)3 Canal de laColme4 Canal desHouillères de laSarre5 Canal Latéral àla Loire6 Canal Latéral àla Loire7 Canal Latéral àla Loire8 Canal de laMarne au Rhin9 Canal de laMarne au RhinEst10 Canal de laMarne au RhinOuestBrèche totale(Janv 2001)Brèche totale(Dec 2002)Holque 59 Environ 1960-1970 Perré type Sensée Affaissement <strong>du</strong>chemin de halage(2003-2004)Wittring 57 1862 -1866 Palplanches et corroi d'argile Brèche partielle(Sept 1995)Châtillon surLoireMarseille lesAubignyProgrammée en2004Urgence avecchômage en 2002Programmée en2005Urgence avecchômage en 199545 1822-1838 Perré en pierres maçonnées Fuites (2002) Programmée avecchômage en 200218 1822-1838 Murettes béton et corroi d'argile Brèche partielle(Mai 2002)Micaudière 71 1822-1838 Palplanches et corroi d'argile Brèche totale(Mai 2000)Bief departage desVosgesBief 8-9 àRéchicourtBief 67 àPonthion57 1850 Cuvelage béton et palplanches dans lecorps de digueBrèche partielle(Août 2001)Remblai et DEG(protection bétonet tunage) etdéversement d'argileRemblai et DEG avecprotection en matelasgabionsPalplanches avectirantsRemblai etpalplanchesDEG (protectionbéton)Urgence en 2002 Remblai etpalplanches devantles murettes bétonUrgence en 2000avec batardeau etarrêt navigationUrgence en 2001avec chômage57 1850 Palplanches et corroi d'argile Fuites (Dec 2004) Urgence en 2004avec abaissementde 50 cm51 1850 Palfeuilles et palplanches (une sur trois) Brèche partielle(Fev 2006)Urgence en2006 avec arrêtnavigationRemblai etpalplanchesDouble rideau depalplanchesRemblai etpalplanches ettechniques végétalesCorroi argile etpalplanches etpalfeuillesDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 95
Voie d'eau Localisat° DéptPériode deconstructionTechniques de protection de berges etd'étanchéité existantesDésordresconstatésDate et type deréparationsTechnique deréparations11 Canal de laMarne au RhinOuestBief 26 àVelaines55 1850 Murette béton + corroi d'argile Brèche partielle(Juin 2007)12 Canal <strong>du</strong> Midi Trèbes 11 1660-1682 Corroi d'argile Fuites importantes(2004)13 La Mosellecanalisée14 Canal deNeufosséNeuvesMaisons15 Canal <strong>du</strong> Nord Bief 4 et 5Mœuvres16 Canal <strong>du</strong> Nord Bief 15-16Languevoisin17 Le Rhincanalisée18 Canal <strong>du</strong>Rhône au Rhin19 Canal <strong>du</strong>Rhône au Rhin20 Canal deRoanne àDigoin21 Canal de Saint-Quentin22 Canal de laSambre àl'Oise54 1977 Palplanches tirantées Déversement depalplanches(Dec 2001)Blaringhem 59 Environ 1960-1970 Palplanches et perré de type Sensée Déversementde palplanches(2000-2001)59 1960-1965 Cuvelage béton Brèche totale(Janv 2003)Urgence en 2007avec chômageProgrammée sansarrêt navigationProgrammée en2002 sans arrêtnavigationProgrammée en2004.Urgence en 2003avec chômageRemblai et tunage etenrochementsPalplanches etinjectionPalplanches tirantéesDouble rideau depalplanches avectirants et remblai etenrochementsRemblai et Bétonet DEG (protectionbéton)80 1960-1965 Cuvelage béton Fuites (Mai 2008) Urgence en 2008 Remblai etgéomembrane (lestéede plaques béton)Iffezheim 67 1974 Enrochements, corroi d'argile et écranmince à la base de la digueAllenjoie 25 1821-1833 Perré béton reposant sur desenrochementsAffaissement(2004)Brèche totale(Sept 2005)Jonchet 25 1821-1833 Perré béton Brèche partielle(Juin 2006)Briennon 42 1830-1836 Corroi d'argile et tunage bois Brèche totale(Juin 2007)Masnières 59 1728-1810 Murette et écran d'étanchéité en béton Brèche partielle(Juillet 2001)Landrecies 59 1834-1839 Palplanches Déversement depalplanches(Janv 2003)Programmée EnrochementsUrgence en 2005avec batardeau etarrêt navigationUrgence en 2006avec abaissementniveau d'eau etarrêt navigationUrgence en 2007avec batardeau etarrêt navigationUrgence en 2001avec restriction dela navigationProgrammée en2003Remblai etenrochements liés etbétonRemblai etgéomembrane avecprotection bétonRemblai et DEG(protection en matelasgabions)Remblai etpalplanchesPieux bois etredressementpalplanches96 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Voie d'eau Localisat° DéptPériode deconstructionTechniques de protection de berges etd'étanchéité existantesDésordresconstatésDate et type deréparations23 Canal de laSambre àl'OiseOrs 59 1834-1839 Corroi d'argile et perré Glissement(Janv 2004)24 La Seine Croissy 78 Environ 1682 Sans protection (matériaux limoneuxissus <strong>du</strong> dragage)25 Canal desVosgesEpinal 88 1880 Corroi d'argile ( côté amont) etpalplanches (côté val)Anses d'érosion(Sept 2007)Programmée en2004Urgence en2007 sans arrêtnavigationFontis (2008) Programmée en2008 sans arrêtnavigationTechnique deréparationsPalplanches et remblaiPalplanchesEnrochements etinjectionsDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 97
<strong>7.</strong> <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences<strong>7.</strong>1. Enseignements sur les désordresPlusieurs “niveaux” de désordres sont à distinguer, essentiellement en fonction <strong>du</strong>degré de ruine de l'ouvrage :‣ les désordres non observables qui se pro<strong>du</strong>isent à l'intérieur de l'ouvragesans qu'ils puissent être mis en évidence à partir d'une simple visite ;‣ les désordres précurseurs (fuites, fissurations en crête de digue,affaissements), détectables lors des visites de surveillance de l'ouvrage.S'ils sont traités à temps, ils permettent d'éviter des désordres plusimportants ;‣ les désordres intermédiaires (déversements de soutènement, glissement,fontis, anses d'érosion, renard), généralement associés à un (des)désordre(s) précurseur(s), pouvant con<strong>du</strong>ire à une ruine totale del'ouvrage si aucun confortement n'est entrepris à brève échéance ;‣ la rupture de l'ouvrage, partielle ou totale (ruine ultime), nécessitant unereconstruction complète sur le linéaire de la brèche.Les désordres intermédiaires et les brèches se révèlent sur une <strong>du</strong>rée plus courteque les désordres précurseurs. La <strong>du</strong>rée pendant laquelle le désordre est observéest cependant très variable, notamment dans le cas des fuites, et est fortementassociée à la cinétique <strong>du</strong> (des) mécanisme(s) à l'origine.Une surveillance fréquente des désordres précurseurs est donc nécessaire pourévaluer leur évolution vers des désordres de plus grande ampleur, et prévoir lestravaux adéquats.De façon générale, la présence de points singuliers (dans la digue, dans le solsupport), l'ancienneté des ouvrages, la végétation et les activités humaines sontdes facteurs contribuant à l'aggravation des désordres.Parmi les vingt-cinq cas étudiés, environ un tiers des désordres sont associés à unpoint singulier.Ces points singuliers sont des changements de dispositifs d'étanchéité, desouvrages traversant, ou des hétérogénéités locales <strong>du</strong> sol support de l'ouvrage.Ces points singuliers doivent donc être repérés et faire l'objet d'une surveillancerégulière et fréquente.L'ancienneté des ouvrages, couplée généralement à une absence ou à un mauvaisentretien, est également un facteur propice à l'apparition de désordres.Ainsi, les digues de canaux au gabarit Freycinet (les plus anciens) sont celles quiont subi le plus de désordres sur l'ensemble des cas étudiés.Ceci est à nuancer au regard <strong>du</strong> linéaire important de ce type de canaux Freycinetpar rapport au linéaire total des voies navigables.98 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Le vieillissement se tra<strong>du</strong>it le plus souvent par une dégradation <strong>du</strong> dispositifd'étanchéité de l'ouvrage.Ceci montre la nécessité de programmer des travaux de maintenance préventivesur les parties les plus critiques, identifiées lors <strong>du</strong> diagnostic des ouvrages.Les conditions climatiques ont une influence importante sur les désordresprécurseurs et intermédiaires.Ainsi, en hiver, les fortes précipitations, notamment à l'origine d'une élévationde la piézométrie ou de crues, ou le gel peuvent être à l'origine de désordres(déversement de palplanches, glissement, dégradation <strong>du</strong> parement d'étanchéité).La surveillance des ouvrages en période hivernale nécessite donc une fréquenceplus importante.Enfin, les cas de brèches apparues après chômage ou baisse <strong>du</strong> niveau d'eau <strong>du</strong>canal rappellent l'importance de la surveillance des ouvrages et de la détection designes précurseurs lors de la phase de remise en eau, notamment en présence dematériaux sensibles au retrait (argiles).<strong>7.</strong>2. Enseignements sur les réparations<strong>7.</strong>2.1. Types de réparations et pérennitéLe choix <strong>du</strong> type de réparation est souvent lié au degré d'urgence, au besoinde rétablir la navigation, à la possibilité de vider le bief partiellement oucomplètement, à l'accessibilité et aux crédits.Le type de réparation le plus largement utilisé (plus de la moitié des cas) estla mise en place d'un rideau de palplanches ; cela s'explique par ses facilitéet rapidité de mise en œuvre, mais également par ses fonctions diverses deréparation de corps de digue à savoir défense contre l'érosion des berges etcontribution à l'étanchéité des ouvrages.Il est apparu qu'en l'absence de technique complémentaire ou d'étanchéitédes serrures (absence de joints), les rideaux de palplanches ne garantissentpas l'étanchéité des ouvrages recherchée.La mise en place d'une géomembrane ou d'un DEG (souvent recouverte parune dalle de béton armé coulée en place ou par un remblai avec protectionpar matelas gabion), est une technique largement employée pour répondreà des problèmes de réparation d'ouvrage suite à une brèche (cas le plusrépan<strong>du</strong> des études de cas) et de réparation de dispositif d'étanchéité.Parmi les cas étudiés, cette technique n'a été efficace que dans cinq cassur sept, ce qui s'explique par la nouveauté de la technique et une mise enœuvre complexe nécessitant un savoir-faire et beaucoup de précautions(sou<strong>du</strong>res, poinçonnement...).Notons que les impératifs de maintien de la navigabilité au printemps eten été (période de forte navigation) con<strong>du</strong>isent systématiquement (surl'échantillon des vingt-cinq cas étudiés) à la réalisation de travaux en urgenceDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 99
en cas de désordres. L'hiver est une saison privilégiée pour les réparationsprogrammées <strong>du</strong>rant les périodes de chômage.Il est difficile de déterminer si la pérennité à long terme est assurée, lesréparations présentées dans les fiches de cas ayant une dizaine d'annéesau plus.Cependant, à court et moyen termes, la majorité des techniques deréparations s'avèrent efficaces lorsque les travaux et les études préalablessont réalisés dans les règles de l'art.<strong>7.</strong>2.2. Organisation des réparationsLes travaux ont pu être réalisés en régie ou par une entreprise extérieure.Le mode de sélection de l'entreprise de travaux peut faire l'objet d'un marché(AO ou MAPA) ou via un marché à bons de commande d'entretien des voiesnavigables, ou par sélection d'une entreprise par marché négocié sanspublicité ni mise en concurrence dans le cas d'"urgence impérieuse".Les moyens mis en œuvre dépendent de choix relatifs aux entreprises detravaux, aux matériels, aux aménagements d'accessibilité, au site, aux typesde matériaux utilisés et à l'urgence.La réalisation de la prestation de travaux doit en théorie être précédée d'unemission géotechnique (au sens de la norme NF-P-94 500) de type G5 dansle cas de désordres.La mission diagnostic peut aller au delà d'une mission codifiée de diagnosticgéotechnique et nécessiter des compétences et expertises dans d'autresdomaines <strong>du</strong> génie civil (maçonnerie, métal, etc..). Cette mission doitpermettre de définir l'origine des désordres et la nature des travaux deréparations à envisager et être suivie d'une mission de dimensionnementtype G2. Paradoxalement, il est apparu qu'elle n'était en général pasréalisée lorsque les enjeux de remise en eau de la voie d'eau étaient trèsimportants.Des reconnaissances préalables ont été effectuées dans près de deux tiersdes cas étudiés. Dans ces cas, près de la moitié des reconnaissances sontsimplement visuelles.Les travaux réalisés en urgence ont été entrepris majoritairement sansreconnaissances préalables autre que visuelles (les reconnaissances ontété au mieux visuelles).En fonction <strong>du</strong> type de terrassement, les solutions adoptées peuvent êtremises en œuvre par différents types d'engins de chantier (pelle mécanique,compacteur, engin de fonçage pour palplanches...).Les différentes méthodes d'exécution de la prestation retenues ontune incidence sur la mise en œuvre des moyens matériels (tonnage,encombrement) en terme d'accessibilité (chemins d'accès, batardeaux,chômage).Le coût, la disponibilité, l'adaptation, le rendement, les nuisancesenvironnementales et l'accessibilité au site sont des facteurs <strong>du</strong> choix deces matériels. Cependant, la qualité de la prestation effectuée dépend100 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
grandement de l'adaptation des engins au site.Le choix des matériaux est réalisé au regard de sa provenance, de sesqualités géotechniques et environnementales et de son coût.Cependant, dans le cas de réparation de première urgence ce sontessentiellement la disponibilité et la proximité qui entraînent le choix <strong>du</strong>matériaux constitutif de la réfection de la digue.Les travaux de réparations ont souvent lieu dans une situation d'urgence.Les délais et la <strong>du</strong>rée des réparations sont directement liés au choix detechniques de confortement, aux sujétions d'exécution propres au site etaux procé<strong>du</strong>res administratives de choix et de contrôles des entreprises.Dans de telles situations d'urgence, le diagnostic ainsi que les contrôles dechantier sont en général succincts.Le critère de vitesse de mise en œuvre étant essentiel, la solution techniqueapportée entraîne souvent la nécessité d'une intervention en deux phases,via l'engagement de travaux complémentaires. Après les travaux d'urgenceil serait donc possible de faire ce diagnostic et de bien le formaliser.<strong>7.</strong>2.3. CoûtsBien qu'il soit difficile de tirer des enseignements d'un faible nombre decas inégalement documentés, l'observation des cas décrits dans ce <strong>retour</strong>d'expériences met en évidence quelques préceptes assez simples :‣ le coût des travaux est fonction de la technique employée, <strong>du</strong>délai de réalisation et des sujétions propres au travaux (conditionsd'accès et de mise en œuvre etc...) ;‣ le montant des travaux complémentaires atteint cinq à dixfois le montant de la réparation initiale des désordres, et cequelle que soit la nature <strong>du</strong> désordre ou le type de réparation.Ces travaux complémentaires permettent généralement de traiterun linéaire plus large que la zone des désordres initiaux. Ils fontprincipalement suite à des réparations de brèches ou de fuites etla technique la plus largement employée pour ces travaux reste lapalplanche ;‣ les désordres les plus coûteux sont les brèches totales oupartielles ;‣ les deux techniques les plus employées (géomembranes etpalplanches) présentent des amplitudes de coûts qui apparaissentplus liées aux contraintes de site et de mises en œuvre qu'à latechnique employée.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 101
<strong>7.</strong>3. Enseignements sur les désordres et les réparations par rapport àla structure d'origine de la digueQuelle que soit la structure d'origine, les fuites puis la brèche se situent souvent auniveau d'un point singulier :‣ à la frontière entre les différentes structures constitutives <strong>du</strong> canal pourles canaux présentant différentes structures (exemple : perré, murette,rideau de palplanches au niveau <strong>du</strong> talus) ;‣ à la frontière entre les différentes étanchéités ou protection de bergesdans le cas de protections multiples ;‣ au niveau de joints vieillissants et d'hétérogénéités pour les canaux encuvelage béton ;‣ au niveau d'ouvrages traversant pour les canaux traversés par desouvrages horizontaux.Le vieillissement des protections d'étanchéité des canaux datant parfois <strong>du</strong> XVIIèmeet XVIIIème siècles crée des fuites pouvant occasionner des brèches importantesoccasionnant des coûts importants de travaux.A l'exception des digues initialement protégées par un cuvelage béton, la techniquede réparation majoritaire est le rideau de palplanches. Bien dimensionné et mis enœuvre, il permet de stopper les circulations d'eau au sein <strong>du</strong> corps de digue.La technique de réparation par géomembrane avec une couche de protectionen béton ou matelas gabion est également utilisée fréquemment. Ce dispositifd'étanchéité par géomembrane est une technique récente. La technique étantnouvelle cela peut expliquer le fait qu'elle soit moins utilisée que le rideau depalplanches et in<strong>du</strong>it également un <strong>retour</strong> d'expérience plus faible quant à sonévolution dans le temps.Le <strong>retour</strong> d'expériences montre que les structures les plus rigides sont affectéespréférentiellement par des ruptures brutales ne permettant pas d'interventionpréalable ce qui peut s'expliquer en partie par la cinétique de rupture globalementrapide de ce genre de technique de protection et d'étanchéité d'origine (perré,murettes et cuvelages béton) et le sentiment de sécurité qu'elles peuvent conférer.A l'opposé, les structures les plus flexibles, les corrois d'argile, sont toutes affectéespar des mécanismes lents et sont réparées préférentiellement alors qu'elles sontatteintes par des désordres précurseurs ou intermédiaires.Cela peut s'expliquer par la cinétique globalement lente des mécanismes affectantces structures relativement à l'organisation d'un chantier.Les points singuliers in<strong>du</strong>its par des changements de système d'étanchéité sontdes points faibles des digues qui confèrent une certaine fragilité aux digues avecune structure d'origine «mixte».Ces digues sont également souvent réparées après ruine de l'ouvrage suite à desphénomènes d'érosion.Il semble que la cinétique de rupture des mécanismes mis en cause dans ces casait été difficile à appréhender.102 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Les réparations des digues ont été effectuées dans la moitié des cas avec destechniques non similaires à la technique d'origine. Cela peut certainement s'expliqueren partie par l'ensemble des contraintes <strong>du</strong> chantier : financière, accessibilité ausite, saison, stabilité <strong>du</strong> terrain...Cependant, il faut garder à l'esprit qu'il y a création de nouveaux points singuliersqui doivent faire l'objet de toutes les attentions ultérieures même si de grandsrecouvrements sont effectués dans certains cas.L'un des paramètres importants lors des réparations de digue est la conservation<strong>du</strong> gabarit <strong>du</strong> canal.Ce dernier associé à la facilité de mise en œuvre et à la facilité de traiter degrands linéaires peut en partie expliquer la manifeste préférence des techniquespalplanches et géomembranes comme technique de réparation alors qu'ellesapparaissent dans les cas étudiés plus chères au mètre linéaire que les autrestechniques.<strong>7.</strong>4. Propositions d'améliorations et perspectives<strong>7.</strong>4.1. Surveillance, entretien courant et connaissance des ouvrages (actionspréventives)a) SurveillanceLe <strong>retour</strong> d'expériences a montré que la majorité des désordres étaientprécédés de signes précurseurs et illustre l'importance de la surveillancedes ouvrages.Cette surveillance est basée à la fois sur l'inspection visuelle dont l'objectifest de déceler des anomalies perceptibles à l'œil et sur l'auscultation quipermet de mesurer l'évolution de certains paramètres et d'établir uneanalyse <strong>du</strong> comportement de l'ouvrage sur le long terme (Perez, 2004).Cette surveillance doit être formalisée par des consignes écrites et unetraçabilité (voir exigences réglementaires <strong>du</strong> décret 2007-1735).L'inspection visuelle doit porter particulièrement sur les points suivants :• Repérage des zones humides, de suintements et de fuites sur le talusaval, le pied de la digue, le contre-fossé.La détection des pathologies d'érosion interne est intimement liée à ladétection des fuites de la cuvette.Toute fuite n'engendre pas un risque d'érosion interne mais par contre,tout phénomène d'érosion interne implique la présence de fuites diffusesou localisées (CETMEF, 2002). La détection des zones de fuitesimportantes peut parfois se faire à l'oreille, lorsque les talus et la crêtesont envahis par la végétation.Si les eaux de fuites sont chargées de fines, c'est un signe manifestequ'il y a entraînement de matériaux constitutifs de la digue et il fauty voir l'indice d'un mécanisme de renard en cours de formation oude développement. L'urgence est alors extrême, si l'on considèreDigues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 103
l'évolution rapide et catastrophique de ce type d'érosion (Brygo, 1979).La détection des matières en suspension ne sera pas toujours aisée àl'œil ; l'installation d'un bassin avec surverse, permettant le dépôt deséléments en suspension, permettra de quantifier le phénomène. L'aspectde la végétation constitue aussi un bon indice de la hauteur de la lignephréatique ou des suintements. Si l'eau affleure en quelques endroits<strong>du</strong> talus ou à proximité <strong>du</strong> contre-canal, il se développe une végétationparticulière (végétation hydrophile tels que les herbes grasses, lesroseaux), généralement d'un vert beaucoup plus clair et persistant.• Repérage des fontis dans la cuvette, sur les digues ou dans lesenvirons.Le développement d'un fontis peut être insidieux, en particulier si unechaussée vient renforcer le couronnement de la digue, masquant dansun premier temps les signes annonciateurs <strong>du</strong> développement de lacavité (CETMEF, 2002).Les moyens de détection des fontis sont les suivants :‣ dans la cuvette : lors <strong>du</strong> chômage, observation <strong>du</strong> plafond justeavant l'à-sec (en présence d'un faible volume d'eau) et pendantla phase de remplissage où, sur des cuvettes bétonnées, desvortex peuvent apparaître plus facilement ;‣ sur les digues : parcours à pied sur les digues et observations.• Évaluation de la stabilité des talus.Pour la stabilité des talus, les points à surveiller particulièrement sesituent en pied de talus et en crête côté contre-canal et côté canal.Un éboulement en pied de talus a pour effet de raidir localement lapente et de diminuer la longueur de cheminement de l'eau.L'érosion en crête, par ruissellement côté contre-canal, par l'action <strong>du</strong>batillage ou l'attaque <strong>du</strong> clapotis côté canal, a pour effet de diminuerla largeur en crête, constituant ainsi un danger pour la circulation surle chemin de service mais surtout pour la résistance de la crête à lapoussée de l'eau, avec les risques de déversement de la protection, desuintement, de surverse et d'amorce de brèche.On surveillera également l'apparition de fissures parallèles à l'axe <strong>du</strong>canal qui sont parfois l'indice d'une amorce de rupture par glissementcirculaire (Brygo, 1979).• Analyse des signes de tassements, de retraits, de présence de zonesdéformées ou de faible densité en surface.Un tassement d'ensemble est normal et prévisible par le calcul si l'onpossède des informations sur les paramètres géomécaniques desouvrages. Un tassement local visible à l'œil peut être le fait d'une lentillecompressible en fondation ou d'un comportement hydraulique interneanormal. Les tassements doivent être suivis avec soin car ils peuventin<strong>du</strong>ire des fissures favorisant un écoulement anormal.104 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
A l'opposé, tout enlèvement de terre ou toute formation de bourrelets<strong>du</strong> terrain naturel au pied de la digue est suspect, car ils indiquent, soitla présence d'argile gonflante non purgée à la construction, soit, s'ils sepro<strong>du</strong>isent au pied <strong>du</strong> talus parallèlement à l'axe, un fluage d'ensemblede la fondation au niveau d'une couche compressible non détectée, soitencore, s'ils se présentent localisés, l'existence de sous-pressions avecrisque de débouché de renard.Le phénomène <strong>du</strong> retrait de matériaux argileux provoque généralementdes fissures transversales. Ce retrait peut être dû à la variation de teneuren eau de zones argileuses (Brygo, 1979).• Suivi des points singuliers.La connaissance, l'entretien, la surveillance et le traitement des différentspoints singuliers des canaux peuvent permettre une bonne anticipationdes désordres.Il peut s'agir de joints d'étanchéité, de jonctions entre des protectionsde berges ou des dispositifs d'étanchéité différents, de zones deraccordement entre les remblais et des zones rigides (contact parexemple entre le corps de digue et un pont canal) et de la traverséed'ouvrages comme les aque<strong>du</strong>cs.La surveillance doit être systématique et régulière. Quand l'ouvrageprésente des signes de vieillissement, la périodicité des inspections doitêtre renforcée.La fréquence de surveillance de l'état de l'ouvrage tout au long de savie dépendra de l'emplacement de l'ouvrage et des enjeux qui sontassociés (par exemple la présence d'habitations ou d'infrastructures); des caractéristiques et de l'ancienneté de l'ouvrage ; de l'état desprotections et <strong>du</strong> niveau des désordres déjà visibles.Une fois les problèmes mis en évidence par l'inspection visuelle, il estpossible d'avoir recours à des méthodes d'investigation spécifiques pourdiagnostiquer les causes des phénomènes et prévoir leur évolution.Les dispositifs d'auscultation pourront avoir pour objectifs de suivreles tassements, l'évolution des lignes d'eau dans le corps de digue(installation de piézomètres ou de sondages thermométriques parexemple) ou les débits de fuites (évaluation des écoulements à partird'une installation de captage et de mesure ou mesure des matières ensuspension à partir d'un bac de décantation).b) Entretien courantL'entretien courant, à distinguer <strong>du</strong> gros entretien qui correspond alorsà des travaux de réparations programmées, a pour objectifs de garantirl'accès à la digue et une bonne visibilité de l'ouvrage. L'entretien porterasur le chemin de crête, les protections de berges et doit permettre decontrôler la végétation sur les talus, les protections de berges et la crête(fauchage régulier ou désherbage à partir de traitements phytocidesà faire valider par les DDT) et de lutter contre les dégâts des animauxfouisseurs.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 105
Pour l'entretien de la végétation, il est conseillé de se référer au guide <strong>du</strong>Cemagref «Guide pratique à l'usage des propriétaires et des gestionnairesde digues» (Meriaux et al, 2001).L'efficacité de l'inspection visuelle est étroitement liée au niveau d'entretiende la végétation sur les talus et pied de digues.L'ouvrage ne doit pas être envahi par la végétation pour une inspectionvisuelle satisfaisante (CETMEF, 2002).Dans le cas de digues fortement envahies par la végétation ligneuse,il faudra procéder avec discernement pour son élimination sélective enconservant comme objectif, les possibilités d'observation d'ensemble etde détail. Des accès pérennes par layons sur talus aval, au voisinage desouvrages traversants, en pied de digue, aux zones de fuites, doivent êtreaménagés.Les conseils d'un technicien forestier pourront être sollicités dans certainscas.c) Connaissance des ouvragesParallèlement à la surveillance et à l'entretien courant il est aussi nécessairepour avoir une bonne connaissance de l'ouvrage et de l'évolution de sonétat ainsi que de ses fonctionnalités, de tenir à jour un dossier d'ouvrageainsi qu'un registre de l'ensemble des interventions faites sur l'ouvrage.Ces dossier et registre d’ouvrage sont les premières sources d’information,qui permettent à la fois de connaître la géométrie, la constitution etl’historique de la maintenance de l’ouvrage. Le décret <strong>du</strong> 11 décembre 2007relatif à la sécurité des ouvrages hydrauliques précise le contenu de cesdossier et registre.Le registre est essentiellement une main courante et doit contenir de façonsuccincte et datée les principaux renseignements relatifs aux travaux,à l'exploitation, à la surveillance, à l'entretien de l'ouvrage et de sondispositif d'auscultation, aux conditions météorologiques et hydrologiqueset à l'environnement de l'ouvrage.Le dossier d'ouvrage doit contenir : tous les documents relatifs à l'ouvrage,une description de l'organisation mise en place pour assurer l'exploitationet la surveillance de l'ouvrage en toutes circonstances, des consignesécrites dans lesquelles sont fixées les instructions de surveillance del'ouvrage en toutes circonstances.L'évaluation des données fournies par la surveillance sert à déterminer lecalendrier et la portée des besoins en maintenance.Il sera nécessaire d'avoir des procé<strong>du</strong>res pour définir (CIRIA/CUR/CETMEF, 2009) :‣ quels sont les paramètres à suivre ou surveiller ;‣ comment évaluer les informations fournies par la surveillance ;‣ s'il faut, ou non, entreprendre une action préventive oucorrective ;106 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
‣ comment estimer les bénéfices économiques des réponsespossibles et les implications d'une non-intervention ;‣ comment déterminer l'éten<strong>du</strong>e des travaux de maintenancenécessaires ;‣ à quel moment allonger l'intervalle de maintenance.<strong>7.</strong>4.2. Réparations et suivi après travaux (actions correctives et curatives)Sur l'ensemble des cas ayant fait l'objet d'un <strong>retour</strong> d'expériences, il estapparu que les réparations de digues correspondaient majoritairement à uneaction de maintenance corrective voire curative (la maintenance correctiveou curative implique que le dommage s'est pro<strong>du</strong>it et que la fonctionnalité del'ouvrage est ré<strong>du</strong>ite de manière significative (CIRIA/CUR/CETMEF, 2009),car elles avaient principalement lieu après une rupture de l'ouvrage ouaprès des désordres intermédiaires (déversements palplanches, fontis...).Très rarement, la réparation a eu lieu dans le cadre d'une intervention demaintenance préventive (la maintenance préventive implique des actionsqui s'attaquent aux problèmes avant que le fonctionnement de l'ouvragene soit dégradé de manière significative) pour intervenir sur des désordresprécurseurs (fuites ou affaissements).Bien enten<strong>du</strong>, il est toujours préférable de programmer des travaux deréparations dans le cadre d'action de maintenance préventive que d'intervenirdans l'urgence et de procéder alors à de la maintenance corrective voirecurative.Effectuer une intervention de maintenance avant qu'elle ne soit nécessaireengendre des coûts réguliers d'entretien mais garantit une plus grandesécurité quant à l'efficacité de l'ouvrage (CIRIA/CUR/CETMEF, 2009).Une intervention trop tardive entraînera des coûts plus élevés, parce que lesréparations nécessaires seront plus onéreuses ou parce que le dommageconsécutif à une rupture <strong>du</strong> système engendrera des pertes sociales pourl'usager final. La détermination <strong>du</strong> meilleur moment pour l'interventionau cours <strong>du</strong> processus de vieillissement doit reposer sur les coûts desréparations et sur la fonctionnalité de l'ouvrage.L'année d'intervention représente l'instant où le risque de perte defonctionnalité est inacceptable.Dans la pratique, il s'est avéré que les réparations d'urgence de digues devoies navigables étaient plus nombreuses que les réparations programmées(seize cas sur vingt-cinq).Le principal problème rencontré dans les situations d'urgence est l'impératifde réactivité. Il est souvent nécessaire de rétablir partiellement oucomplètement le fonctionnement de l'ouvrage, au plus vite (protection despersonnes, enjeux financiers...) et plus la situation est extrême, moins detemps est laissé pour la réalisation des études préalables au confortement.Ce qui peut engendrer des problèmes de sécurité, de pérennité de l'ouvrageet de surcoût de travaux.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 107
Pour prévoir au mieux les situations d'urgence et les gérer de manièresatisfaisante, il convient de s'y préparer en amont. Il paraît important,pour une gestion optimale de la crise d'avoir établi un plan de gestion dessituations d'urgence, pour permettre une mise en œuvre rapide, efficace,répondant au mieux à la problématique et aux questions suivantes :‣ comment réaliser un bilan efficace <strong>du</strong> sinistre ;‣ comment choisir au mieux l'entreprise de travaux ;‣ comment contrôler la mise en œuvre de la solution deconfortement.Lors d'une situation d'urgence, il est important de quantifier le risqueadmissible permettant de s'assurer une réparation qui dans une situationidéalisée soit rapide, efficace et bon marché.a) Diagnostic et reconnaissances préalables aux travaux deréparationsLes premiers renseignements disponibles à partir <strong>du</strong> dossier et <strong>du</strong> registred'ouvrage doivent être complétés par des reconnaissances qui devrontêtre adaptées au projet (Poligot-Pitsch et al., 2006).En cas d'absence d'informations, les reconnaissances serontindispensables pour établir les travaux à effectuer. Les connaissancesprécises de l’ouvrage et de son environnement permettront aux entreprisesde travaux de définir au mieux les techniques à employer, le coût et lephasage des travaux, afin de ré<strong>du</strong>ire à la fois les risques (sécurité despersonnes et tenue de l’ouvrage) et la <strong>du</strong>rée <strong>du</strong> chantier.Ce dernier point peut être particulièrement intéressant, si les travauxdoivent se réaliser dans une période ré<strong>du</strong>ite, soit à cause des conditionsmétéorologiques (crues, gel…) soit à cause des obligations de navigation(période de chômage imposée).Les reconnaissances peuvent être des :• reconnaissances de type géophysiqueDivers types de reconnaissances géophysiques peuvent être envisagées(radar géologique, panneau électrique, méthodes électromagnétiques...).Elles peuvent détecter des vides, des fuites, des zones décompactéesou des contrastes de matériaux (maçonnerie/sol).Ce type de reconnaissance, permet un assez grand rendement et peutêtre utilisé en première approche pour positionner au mieux des essaisgéotechniques.La plupart de ces techniques sont très sensibles à la présence d'élémentsmétalliques, à la présence d'eau et à la présence de matériau argileuxet rend leur usage délicat dans les zones renforcées par palplanches outrès humides.108 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
• reconnaissances géotechniques in situLes plus classiques sont les sondages à la tarière, à la pelle mécanique,pressiométriques, pénétrométriques ou carottés, qui permettent dereconnaître la géométrie et l’état de la maçonnerie ou <strong>du</strong> sol en despoints particuliers, mais aussi d’en déterminer certaines caractéristiquesmécaniques.Les sondages à la tarière complètent à moindre coût les connaissancesgéométriques de l’ouvrage, et donnent des informations sommairessur la nature des matériaux rencontrés. Le pénétromètre statique oudynamique permet d'obtenir des informations intéressantes sur lacompacité des matériaux rencontrés.Les carottages permettent une reconnaissance fine des types dematériaux rencontrés et les prélèvements intacts peuvent faire l'objetd'essais en laboratoire permettant de qualifier les caractéristiquesgéomécaniques des matériaux (essais triaxiaux, granulométries etsédimentométries, essais à la boite de Casagrande).Ces essais sont avantageusement complétés par la pose de piézomètrespermettant d'appréhender le comportement hydrogéologique del'ouvrage et de son milieu (pose de piézomètres isolés ou de groupementpermettant de réaliser des profils piezométriques ).• essais géotechniques ou mécaniques en laboratoireIls permettent à partir de prélèvements les plus intacts possible d’affiner laconnaissance des caractéristiques des sols (résistance en compressiondes sols, granulométrie et perméabilité des sols …).Ils sont indispensables pour l’application rigoureuse des méthodesde calcul adaptées, utilisées pour établir des modèles géotechniquesfiables des digues.• essais d’eauLa recherche des coefficients de perméabilité des sols ou roches enplace permet la bonne prise en compte des écoulements dans et sousl’ouvrage.Les reconnaissances et les informations préalables devront permettred'avoir une bonne connaissance de la digue et des ouvrages annexes(ouvrages traversant ou au contact avec les remblais par exemple) etrépondre aux points suivants (CETMEF, 2002) :‣ la géométrie des ouvrages : les sections en remblai et en particulieren remblai de grande hauteur sont particulièrement exposées ;‣ la constitution des digues et de la cuvette <strong>du</strong> canal : y a t-il unorgane d'étanchéité spécifique (perré maçonné, corroi d'argile,cuvette en béton armé ou en béton bitumineux, géomembrane)ou bien les remblais assurent-ils la fonction d'étanchéité? Quelleest la nature des remblais, leur homogénéité? Y a t-il un systèmede drainage?Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 109
‣ les fonctions remplies par les différentes parties d'ouvrages :l'étanchéité est-elle assurée par le revêtement <strong>du</strong> talus ou bienpar le corps de la digue ou par une partie de celui-ci?‣ la nature et les caractéristiques géotechniques de la fondation ; enparticulier, s'agit-il d'une fondation perméable ou imperméable ?‣ la position de la nappe phréatique par rapport au canal : si le canalest sous la nappe phréatique, c'est lui qui draine la nappe alorsque s'il est au dessus, les fuites <strong>du</strong> canal alimentent la nappe.La phase de diagnostic de la digue devra s'achever par une analyse,une synthèse des données recueillies et la proposition de solution deréparations.b) La réparation proprement diteLes chantiers en proximité ou à l'intérieur des voies navigables étantdélicats (présence évidente d'eau, sol de faible portance, espace detravail ré<strong>du</strong>it...), une planification conséquente est nécessaire à la bonnemarche de ce type de chantier. Le suivi et le contrôle des prestations desentreprises devra faire l'objet d'une attention particulière (mise en œuvredes géomembranes, compactage des remblais...).Le phasage <strong>du</strong> chantier de réparations variera en fonction de l'urgencedes travaux à réaliser.Même si les reconnaissances ont été poussées, il reste un certain risquelors des travaux de modification ou de réparation d’anciennes structures.Ce risque est lié à la connaissance forcément partielle, car issue dereconnaissances ponctuelles, de la géométrie de l’ouvrage, des matériauxconstitutifs, de leur hétérogénéité, <strong>du</strong> sous-sol.Le phasage des travaux et les techniques utilisées viseront doncà prévenir tout incident : confortement des structures adjacentespréalablement à la réparation, reconstruction par tranches, soutènementslocaux, réparation en utilisant des techniques ré<strong>du</strong>isant ou annulant lesvibrations. La surveillance des parties conservées est très importante, etil est recommandé d’établir en premier lieu un levé topographique précisavec suivi des parties à risque tout au long <strong>du</strong> chantier. La surveillancedes niveaux d’eau (extérieure ou nappe phréatique) s’avère aussi parfoisindispensable pour garantir que les sollicitations extérieures à l’ouvrage,indépendamment des travaux, restent faibles.La phase de terrassement est capitale puisqu'elle constitue la base detous les travaux.Il sera donc nécessaire de vérifier la qualité géotechnique des matériauxmis en œuvre par les entreprises mandataires des marchés de travaux ens'appuyant sur les critères <strong>du</strong> Guide des Terrassements Routiers (GTR).Cette vérification devra être réalisée sur la nature des matériaux quidevront être aptes à une telle utilisation et une mise en œuvre sur sitenotamment au niveau <strong>du</strong> compactage.110 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Des précautions particulières devront être prises pour le raccordementavec les ouvrages existants de manière à obtenir la meilleure transitionpossible entre les parties anciennes et les parties neuves <strong>du</strong> canal.In fine, la solution de réparation devra être conçue afin de prévoir(CETMEF, 2002) :‣ le contrôle des écoulements par répartition des zones deperméabilité croissante de l'amont vers l'aval, c'est à dire dela cuvette jusqu'aux talus extérieurs : l'étanchéité peut êtreassurée par le revêtement de la cuvette (revêtement en béton,géomembrane protégée,...) ou bien par la digue proprementdite, par utilisation d'un matériau étanche (limon ou argile) ;‣ la limitation des gradients hydrauliques, en deçà <strong>du</strong> «gradienthydraulique critique» pour le matériau de remblai. En l'état actueldes connaissances, on ne dispose pas de règles consensuellessur ce sujet ;‣ le compactage des remblais, de façon à garantir un bon serragedes matériaux ;‣ l'utilisation de filtres et drains pour contrôler les écoulementsinternes et maîtriser les risques d'érosion <strong>du</strong> remblai ou de lafondation.Pour s'assurer de la bonne exécution de la prestation des missions decontrôle peuvent être mises en place. Elles permettent de s'assurer dela conformité des techniques d'une part et des matériaux utilisés d'autrepart (contrôle de compactage, agrément matériaux...).L'opération de réparation pérenne de la digue sinistrée doit constituerl'essentiel des travaux à mettre en perspective pour restaurer toutes lesfonctions atten<strong>du</strong>es <strong>du</strong> soutènement, mais il faut également avoir présentà l'esprit ce qui peut être amélioré dans l'environnement immédiat del'ouvrage pour sa maintenance :‣ accès pérennes ;‣ assainissement général de plate forme et de pied de digue ;‣ instrumentation pour auscultation et surveillance (piézomètres,inclinomètres, capteurs de force,...) ;‣ réparation de petits ouvrages ;‣ etc.c) La mise en eau (Brygo, 1979)Il s'agit là d'une phase très importante assurant la transition entre laréalisation proprement dite et l'exploitation.C'est toujours une phase délicate qu'il faut pouvoir maîtriser de manièreà revenir en arrière si une anomalie se pro<strong>du</strong>isait.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 111
La mise en eau se fait par paliers successifs, leur hauteur unitaire étantfaible : cinquante centimètres à un mètre. Lors de chaque palier, il convientde s'assurer de l'absence de désordre par l'observation visuelle et par desmesures : relevé des piézomètres qui seront laissés en place pendanttoute l'exploitation, permettant les mesures de pressions interstitielles endes points choisis de la fondation et <strong>du</strong> corps de digue.On procèdera également à des mesures de débit. Dans le cas del'aménagement d'une rivière canalisée, on contrôlera le débit des contrecanaux.En canal artificiel on suivra l'évolution <strong>du</strong> niveau <strong>du</strong> plan d'eausans alimentation.Pour les deux cas, l'apparition de résurgence, l'inondation de certaineszones, ou même le relèvement anormal de la nappe phréatique mesuré àl'aide de piézomètres, indiquent des pertes par infiltration, suivant parfoisdes cheminements complexes, et susceptibles de se manifester à grandedistance <strong>du</strong> point d'infiltration.d) Suivi après travauxLa qualité finale de l'opération de réparation s'évalue en terme de fiabilitéde la réponse apportée à la problématique (réparation d'un sinistre surouvrage, ou réparation préventive). Il est important de vérifier la tenuede la réparation, il faut s'assurer de la tenue immédiate (réception) maiségalement à long terme de ces travaux (suivi).L'efficacité d'une réparation ne peut être établie de façon rigoureuse qu'àpartir de la comparaison des débits de fuites mesurés avant traitement,d'une part, et à diverses périodes après la fin des travaux d'autre part.C'est pourquoi, un critère de réception des travaux basé sur la mesuredes débits de fuite devrait être prévu au marché (STCPMVN, 1986).Lorsque les réparations mises en place seront différentes de la structured'origine, il faudra garder à l'esprit que cela in<strong>du</strong>it généralement la créationde points singuliers sur lesquels la surveillance devra être accrue.Aussi, après des travaux de réparations de digues, il se peut quevisuellement aucun point singulier ne soit créé.Toutefois, il sera important de surveiller les zones frontalières à laréparation car les usages, compositions et propriétés des systèmes deprotection seront différents et ces zones seront donc véritablement deszones singulières.e) ArchivageLe <strong>retour</strong> d'expériences n'a pas pu évaluer de désordres très anciens,ce qui pose la question de l'archivage des données relatives à ce typed'événement.Il est donc recommandé de procéder à un archivage systématique detous les documents relatifs aux opérations de réparations (dossier derécolement, photos...).Le <strong>retour</strong> d'expériences en renseignant des fiches de cas telles que cellesfournies avec ce guide pourra s'avérer aussi fortement enrichissant pourtous.112 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
8. Conclusion généraleLes digues des voies navigables sont des ouvrages pour lesquels les enjeux sontimportants d'une part en terme de sécurité des biens et des personnes et d'autre part enterme de <strong>du</strong>rabilité pour le développement de la voie d'eau.Il s'agit d'ouvrages anciens et de nature variée. Cette particularité est à l'origine de leuraltération et de leur perte de fonctionnalité.Cette altération se manifeste par une multitude de désordres qui peuvent aller de la fuiteà la rupture et suivant les cas, les réparations peuvent avoir été programmées ou sedérouler dans l'urgence.Lors <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences réalisé par le CETMEF avec les Laboratoires Régionauxdes Ponts et Chaussées d'Autun, de Nancy, de Strasbourg et de Saint-Quentin, desdonnées ont été recueillies pour vingt-cinq cas de réparations de digues de voiesnavigables au cours de ces dix dernières années. Des fiches de cas synthétisent lesinformations rassemblées.Une analyse approfondie des désordres et des réparations a eu lieu et des enseignementsont été tirés.Plusieurs niveaux de désordres sont à distinguer : des désordres précurseurs(fuites, fissurations en crête de digue, affaissements), des désordres intermédiaires(déversements de palplanches, glissement, fontis, anses d'érosion, renard) et desdésordres nécessitant une reconstruction de l'ouvrage (brèche partielle ou totale).Ces désordres peuvent apparaître suite à plusieurs facteurs : vieillissement de l'ouvrage,présence de point singulier, conditions climatiques défavorables (fortes précipitations ougel), etc...Les réparations ont souvent lieu dans l'urgence à la suite de brèches ou de déversementde palplanches avec comme impératif le maintien de la navigabilité ou au moins un<strong>retour</strong> rapide de la navigation.Quelles que soient les structures d'origine et les désordres, les réparations parpalplanches sont majoritaires, suivies des réparations par géomembranes. Lespalplanches représentent ainsi la moitié des cas de réparations étudiés dans le cadre<strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences et les géomembranes le quart.Ces deux techniques présentent des amplitudes de coûts qui apparaissent plus liéesaux contraintes de site et de mise en œuvre qu'à la technique employée.L'ensemble des réparations étudiées se sont généralement révélées pérennes à moyenterme (les cas retenus datant d'une dizaine d'années) sauf dans quelques cas suite àun manque de soin dans la conception de zones de transition ou de défaut de mise enœuvre.Afin de prévenir au mieux les désordres les plus préjudiciables pour les digues de voiesnavigables, il convient d'assurer une surveillance régulière de ces ouvrages et de ne pasnégliger leur suivi après des travaux de réparation.La tenue à jour d'un dossier d'ouvrage et d'un registre est essentielle pour avoir unebonne connaissance de ces ouvrages et permettre en cas de réparations d'aider lesbureaux d'études et les entreprises dans leurs choix de conception et de mise enœuvre.Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 113
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10. GlossaireAffaissement Les affaissements sont des dépressionstopographiques en forme de cuvette à grand rayonde courbure <strong>du</strong>es au fléchissement lent et progressifdes terrains de couverture avec ou sans fracturesouvertes. La composante verticale <strong>du</strong> mouvement estprépondérante. Des efforts de flexion, de traction et decisaillement et les tassements différentiels peuvent semanifester dans les zones de bor<strong>du</strong>re.Dans certains cas, les affaissements peuvent être lesigne annonciateur d'effondrement.[La documentation française Plan de Prévention desRisques Naturels - Risques et mouvements de terrain-Guide méthodologique, 1999]AffouillementAnse d'érosionBrècheClaperCorroi d'argileErosion causée par le courant au pied d'une berge,d'une protection de berge, d'une pile de pont ou <strong>du</strong>pied aval d'un ouvrage, c'est un phénomène localisée ;le mot affouillement désigne à la fois le mécanisme etpar extension le résultat <strong>du</strong> mécanisme.[Degoutte G, Diagnostic,aménagement et gestion desrivières, 2006]Résultat morphologique ou pro<strong>du</strong>it d'une érosionexterne ou d'un affouillement, caractérisé par unrenfoncement localisé de berge, ou un renfoncementlocalisé de talus d'ouvrage associé généralement à unraidissement local de pente.Ouverture faite dans une digue, et dont l'origineest associée à des mécanismes de nature diverse(érosions externe et/ou interne, glissement...).Une brèche peut être partielle, si une partie de l'ouvragesubsiste sur le linéaire concerné par l'ouverture (ilpeut s'agir par exemple d'une ouverture causéepar phénomène de renard hydraulique), ou totale,si l'ouvrage est complètement ruiné au niveau del'ouverture.Mettre en tas , amonceler les pierres. [Grand dictionnaireterminologique, http://www.granddictionnaire.com]Revêtement en argile recouvrant le plafond ou le talusamont d’un canal permettant d’assurer une étanchéitépartielle ou totale. [VNF, Petit lexique, Année, 1999]116 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
DEGDésordresDéversement de palplanchesDigueEffondrementEnrochementÉrosionDispositif d'Etanchéité par Géomembrane, qui reposesur un fond de forme en béton ou en matériauxgranulaires fins compactés, et se compose : d'unestructure support (généralement un géotextile) ; d'unestructure d'étanchéité (qui peut être une ou deuxgéomembranes séparées par un dispositif drainant) :d'une structure de protection (qui peut être des couchesgranulaires, de la terre végétale, <strong>du</strong> béton bitumineuxavec interposition de géotextile entre couche deprotection et géomembrane).[SETRA, L'étanchéité par géomembranes des ouvragespour les eaux de ruissellement routier, 2000]Etat dégradé ou comportement défectueux d'un ouvrage<strong>du</strong> point de vue de sa sécurité et des performances.[ICOLD, 1983]Désorganisation locale d'un rideau de palplanche setra<strong>du</strong>isant par un basculement ou un flambement despalplanches vers le canal. Cette désorganisation estnotamment associée à un défaut d'ancrage ou defichage des palplanches.Ouvrage en longueur destiné à faire obstacle à desmouvements d'eau ou à retenir l'eau. [Grand dictionnaireterminologique, http://www.granddictionnaire.com]Les effondrements sont des mouvements gravitaires àcomposante essentiellement verticale, qui se pro<strong>du</strong>isentde façon plus ou moins brutale. Ils résultent de larupture des appuis ou <strong>du</strong> toit d'une cavité souterrainepréexistante. Cette rupture initiale se propageverticalement jusqu'en surface en y déterminantl'ouverture d'une excavation grossièrement cylindrique,dont les dimensions dépendent <strong>du</strong> volume <strong>du</strong> vide, desa profondeur, de la nature géologique <strong>du</strong> sol et <strong>du</strong>mode de rupture. Lorsque l'effondrement est ponctuel,la désignation de fontis est utilisée.[La documentation française, Plan de Prévention desRisques Naturels - Risques et mouvements de terrain- Guide méthodologique, 1999]Couche de matériaux granulaire.[Normes NF EN 13383-1 pour les spécification – août2003 et NF EN 13383-2 pour les méthodes d'essai –juin 2003.]Ensemble des phénomènes externes, mécaniqueset/ou chimiques, qui, à la surface <strong>du</strong> sol ou à faibleprofondeur, enlèvent tout ou partie des terrainsexistants et modifient ainsi le relief. [Grand dictionnaireterminologique, http://www.granddictionnaire.com]Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 117
Érosion externe Terme regroupant l'ensemble des phénomènesd'érosion de surface. Concernant les digues de canaux,l'érosion externe est généralement causée par l'actionde courants hydrauliques sur les berges ou talus dedigues, ou l'action chimique sur les parements amont.Les facteurs de sensibilité à ce type de dégradationsont la vitesse moyenne <strong>du</strong> courant, les perturbationshydrauliques locales et la nature et l'état de protection<strong>du</strong> talus amont.Érosion interneFascineFuitesFontisGlissementInstabilité généraleMécanisme d'entraînement vers l'aval des particulesconstitutives <strong>du</strong> remblai ou de la fondation sousl'action d'un écoulement provenant de la retenue oude la nappe. Il en résulte progressivement une pertede matière dans le corps d'ouvrage ou en fondationpouvant entraîner la création d'une brèche.[CFGB - barrages et réservoirs érosion interne typologie,détection et réparation -1997]Technique de protection de pied de berge réalisée parla mise en place de branches vivantes de saules oud'hélophytes formant un fagot.Perte d'eau par écoulement au travers d'un ouvrageou d'une fondation. [Grand dictionnaire terminologique,http://www.granddictionnaire.com]Le fontis correspond à un effondrement brutal maislocalisé se manifestant sous la forme d'un entonnoirou d'un cratère. Il est le plus souvent provoqué par larupture progressive <strong>du</strong> toit d'une cavité, une clocheremontant plus ou moins lentement vers la surfacejusqu'au développement brutal d'un cratère.[BRGM, cavités souterraines]Le glissement est un déplacement généralementlent sur une pente, le long d'une surface de rupture(surface de cisaillement) identifiable, d'une masse deterrain cohérente, de volume et d'épaisseur variables.[Plan de Prévention des Risques Naturels - Risques etmouvements de terrain – Guide méthodologique – ladocumentation française 1999]Un ouvrage instable mécaniquement se caractérisepar l'apparition de désordres dans sa masse quise tra<strong>du</strong>isent en surface par des déformationsgéométriques décelables au stade primaire parl'auscultation topographique.[Cemagref, Techniques des petits barrages en AfriqueSahélienne et Equatoriale, 1999]118 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Matelas gabions ou gabionsmatelasMécanismePalplanchePalfeuillePerré type SenséePertuisRenard hydrauliqueRivière canaliséeCage en forme de parallélépipède rectangle de trèsgrande surface (supérieure à 6m²), de grande largeur(2 m au moins) et de très faible épaisseur (0,15 à0,3 m).[Norme NF P 94-325-2 - Exécution des travauxgéotechniques spéciaux (gabion)]C'est un processus physique (mécanique, chimique,hydraulique...) comprenant un enchaînement decauses et d'effets qui con<strong>du</strong>isent à la dégradation descaractéristiques des matériaux et des propriétés desouvrages. [ICOLD 1993]Une palplanche est un profil en acier laminé mis enœuvre par battage ou vibrofoncage et formant unrideau d'étanchéité et de soutènement.Les palplanches sont munies de serrures permettantleur emboitement les unes dans les autres.Le rideau de palplanches ainsi constitué est parfoisancré en tête par des tirants fixés à un rideau arrièreou à un contre-rideau.[Eyrolles le dictionnaire <strong>du</strong> BTP 2006]Une palfeuille est d'une épaisseur inférieure à unepalplanche et n'a pas de fonction de soutènement. Elleest généralement mise en œuvre sans fichage.Murette en béton fondée sur des pieux.Dans un ouvrage hydraulique à surface libre, ouverturedestinée au passage de l'eau, limitée latéralementpar des bajoyers ou des piles et pouvant porter unebouchure : vanne ou batardeau. [Grand dictionnaireterminologique, http://www.granddictionnaire.com]Con<strong>du</strong>it continu entre l'amont et l'aval de la digue. Cecon<strong>du</strong>it est formé par l'entraînement des grains desol arrachés à l'ouvrage par un mécanisme d'érosioninterne dû à l'eau. L'écoulement dans ce con<strong>du</strong>itarrache des grains sur les parois ce qui amplifie lemécanisme d'érosion qui peut aller jusqu'à la créationd'une brèche si l'alimentation en débit ne s'interromptpas entre temps.[Degoutte D., Diagnostic, aménagement et gestion desrivières, 2006]Rivière aménagée pour la navigation au moyen debarrages (fixes ou mobiles) équipés d'écluses[http://projetbabel.org/fluvial/qr.htm]Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 119
RuptureSuintementSurverseTassementTunageVoie d'eauSéparation brusque d'une masse de sol aprèsmodification de l'état d'équilibre de l'ouvrage,généralement causée par la mise en charge del'ouvrage, de faibles caractéristiques mécaniques ouune hétérogénéité des matériaux constitutif <strong>du</strong> corpsde l'ouvrage, un profil en travers défavorable. Larupture de digue correspond à l'ouverture d'une brèchecon<strong>du</strong>isant à l'inondation <strong>du</strong> val protégé.Fuite ou percolation à très faible débit à travers unmassif de terre, un ouvrage de maçonnerie ou debéton, etc.Il s’agit <strong>du</strong> débordement de l’eau au-dessus de ladigue ou de son système d'étanchéité, qui con<strong>du</strong>itgénéralement et rapidement (s’il s’agit d’un ouvrageen remblai) à la brèche par une instabilité générale ouà une érosion régressive <strong>du</strong> talus côté terre puis de lacrête.[SERRE D., Evaluation de la performance des diguesde protection contre les inondations, Cemagref, 2005]Déformation lente et progressive <strong>du</strong> sol, de faibleamplitude résultant de la consolidation de terrainscompressibles par effet de surcharge ou <strong>du</strong> retrait/gonflement des sols argileux.[RST Guide méthodologique schéma itinéraire derisques]Système de protection des berges constitué de pieuxderrière lesquels sont placés horizontalement destroncs ou des rondins.et d’un matériau intermédiaireen bois, métal ou béton.[VNF, Petit lexique, Année, 1999]Tout chenal naturel ou artificiel dans lequel la navigationest possible [Grand dictionnaire terminologique, http://www.granddictionnaire.com]120 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
11. Liste des figuresFigure 1 : Les différentes typologies des canaux (Daly et al.,2004) 9Figure 2 : Schéma d'un canal et termes employés dans le document (CETMEF) 10Figure 3 : Schéma <strong>du</strong> cordon arrondi (Brygo, 1979) 18Figure 4 : Cycle <strong>du</strong> <strong>retour</strong> d'expériences maîtrisé (Malvache et al., 1994) 19Figure 5 : Le concept de REX (Lauly et Messina, 2001) 20Figure 6 : Répartition des cas par hauteur de digues (CETMEF) 21Figure 7 : Répartition des vingt-cinq cas étudiés par types de désordre (CETE) 38Figure 8Figure 9: Répartition des études de cas en fonction de la présence defuites préalables (CETE) 42: Répartition des études de cas en fonction de la présence de points singuliers(CETE) 44Figure 10 : Répartition des cas de désordres étudiés par saison (CETE) 47Figure 11 : Répartition des cas selon la technique de réparation initiale (CETE) 55Figure 12Figure 13Figure 14Figure 15Figure 16: Répartition des cas selon la technique de réparation complémentaire(CETE) 56: Répartitions des cas en considérant l'ensemble des réparations(initiales et complémentaires) (CETE) 56: Répartition des études de cas par types de reconnaissancesprogrammées ou non (CETE) 62: Réparations par rideaux de palplanches – types de reconnaissancespréalables (CETE) 63: Réparations par géomembranes – types de reconnaissances préalables(CETE) 64Figure 17 : Autres techniques de réparation – types de reconnaissances (CETE) 65Figure 18 : Coût moyen par mètre linéaire de digue et par type de désordres (CETE) 72Figure 19 : Coût moyen par mètre linéaire et par type de réparations (CETE) 73Figure 20 : Types de désordres observés pour les structures d'origine «mixte» (CETE). 88Figure 21: Cinétique visible des mécanismes in<strong>du</strong>isant les désordres sur les diguesavec une structure d'orgine dite mixte (CETE) 89Figure 22 : Types de désordres en fonction de la structure d'origine de la digue (CETE) 90Figure 23: Cinétique des phénomènes précurseurs visibles suivant la structured'origine de la digue (CETE) 91Figure 24 : Types de réparation en fonction de la structure d'origine ( CETE). 92Figure 25Figure 26: Types de réparation ayant des similarités ou non avec la structured'origine ( CETE) 92: Similarités ou non de la réparation avec la structure d'origine en fonction del'urgence de la réparation (CETE) 94Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 121
12. Liste des photographiesPhotographie 1 : Forage de la tranchée de la paroi moulée (BETCGB). 13Photographie 2 : Pose d'une géomembrane (VNF) 14Photographie 3 : Technique végétale en place sur la berge de la Meuse (CETMEF) 16Photographie 4: Rupture à la jonction béton et argile sur la Rigole de l'Arroux à Digoin(VNF) 25Photographie 5 : Vue d'une brèche sur le canal de Briare à Montambert (VNF) 25Photographie 6Photographie 7Photographie 8Photographie 9: Palplanches ancrées sur le perré de type senséesur le canal de la Colme à Holque (VNF) 26: Travaux de terrassement lors des réparations<strong>du</strong> canal des Houillères de la Sarre à Wittring (VNF) 26: Vue <strong>du</strong> perré maçonné sur le canal latéral à la Loireà Châtillon sur Loire (VNF) 27: Vue de la brèche partielle sur le canal latéral à la Loireà Marseille les Aubigny (VNF) 27Photographie 10 : Vue de la brèche sur le canal latéral à la Loire à la Micaudière (VNF) 28Photographie 11Photographie 12Photographie 13Photographie 14: Vue de la brèche dans le canal de la Marne au Rhin dans le biefde partage des Vosges (VNF) 28: Colmatage de la digue à l'arrière des palplanches déverséessur le canal de la Marne au Rhin Est à Réchicourt (VNF) 29: Digue <strong>du</strong> canal de la Marne au Rhin Ouest à Ponthionaprès travaux (VNF) 29: Mise en œuvre de la tranchée d'argile derrière le tunage boissur le canal de la Marne au Rhin Ouest à Velaines (VNF) 30Photographie 15 : Mise en œuvre des palplanches sur le canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes (VNF) 30Photographie 16: Vue de la zone déversée sur la Moselle canalisée à Neuves Maisons(CETE) 31Photographie 17 : Désordres sur le canal de Neufossé à Blaringhem (VNF) 31Photographie 18 : Brèche sur le canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres (VNF) 32Photographie 19: Inspection de la mise en place de la géomembranesur le canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin (CETMEF) 32Photographie 20 : Digue sur le Rhin canalisé à Iffezheim après travaux (VNF) 33Photographie 21 : Brèche sur le canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie (VNF) 33Photographie 22Photographie 23Photographie 24: Mise en œuvre de la géomembrane sur le canal <strong>du</strong> Rhône au Rhinà Jonchet (VNF) 34: Mise en place <strong>du</strong> batardeau sur le canal de Roanne à Digoinà Briennon (VNF) 34: Digue <strong>du</strong> canal de Saint Quentin à Masnières après travaux(CETE) 35122 Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010
Photographie 25: Digue <strong>du</strong> canal de la Sambre à l'Oise à Landrecies après travaux(CETMEF) 35Photographie 26 : Digue <strong>du</strong> canal de la Sambre à l'Oise à Ors après travaux (CETMEF) 36Photographie 27 : Digue de la Seine à Croissy après travaux (VNF) 36Photographie 28 : Désordres sur le canal des Vosges à Epinal (VNF) 3713. Liste des tableauxTableau 1 : Présentation des cas (CETMEF) 23Tableau 2 : Synthèse des désordres (CETMEF) 50Tableau 3 : Période de réalisation des réparations et urgence associée (CETE) 61Tableau 4 : Synthèse sur les réparations (CETMEF) 75Tableau 5: Synthèse sur les techniques de protection de bergeset d'étanchéité existantes (CETMEF) 95Digues et berges des voies navigables : r e t o u r d'e x p é r i e n c e s s u r l e s d é s o r d r e s e t l e s r é pa r at i o n s - Juin 2010 123
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsPREAMBULECette annexe présente les vingt-cinq cas pris en compte pour le <strong>retour</strong> d'expériences.Ces vingt-cinq cas ont fait l'objet d'une fiche comprenant six parties :• la première partie concerne le descriptif de la digue et son état initial avant les travaux. Elleprésente les caractéristiques géométriques de la digue, ainsi que tous les renseignementspouvant préciser sa constitution (matériaux, dispositifs de protection, …) ;• la deuxième partie s'attache à l’ensemble des désordres observés à l'origine des travaux deréparation. Elle comprend une description factuelle des pathologies et un exposé desmécanismes supposés être à l'origine des réparations ;• la troisième partie décrit les travaux effectués pour remédier aux désordres et donne lescaractéristiques géométriques de la digue réparée. Une coupe type et des photographiesillustrent les travaux. La date <strong>du</strong> projet, de début et de fin des travaux, les noms desdifférents intervenants sont donnés ainsi que les conditions de réalisation et les coûts destravaux ;• la quatrième partie expose si nécessaire les travaux complémentaires ;• la cinquième partie est consacrée au bilan <strong>du</strong> cas et donne un avis sur les réparations ;• la sixième partie précise les documents disponibles utilisés pour la rédaction de la fiche etles personnes interrogées.CETMEF - CETE 3
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsFICHE TYPECETMEF - CETE 5
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsFICHE DE DONNEESTechniques de protection de berges et d'étanchéité existantes :Type de désordre :Type de réparation :I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire :• Voie d'eau :• Date de la construction :• Spécificités de la voie d'eau (type voie d'eau et gabarit) :• Contexte et enjeux (milieu urbain ou rural, nombre bateaux jours...) :• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée :• Type de digue (remblai, déblai ou autres) :• Données géométriques de la digue :• Données géotechniques :II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date :• Description factuelle :• Mécanismes :• Scénario et chronologie :III. Travaux après désordres• Type d'intervention (urgence...) :• Objectifs :• Maître d'ouvrage :• Maître d'œuvre :• Entreprises :• Reconnaissances :• Conception – dimensionnement :• Dispositifs mis en place et caractéristiques :• Mise en œuvre (accès, chômage, batardeau...) :• Durée des travaux :• Coût des travaux :• Travaux complémentaires nécessaires :IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention (urgence...) :• Objectifs :CETMEF - CETE 6
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations• Maître d'ouvrage :• Maître d'œuvre :• Entreprises :• Reconnaissances :• Conception – dimensionnement :• Dispositifs mis en place et caractéristiques :• Mise en œuvre (accès, chômage, batardeau...) :• Durée des travaux :• Coût des travaux :V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène :• Travaux (réalisation et difficultés) :• Efficacité à court et long terme :• Pertinence de la technique employée par rapport au cas ( considérer les contraintes <strong>du</strong> site,celles d'exploitation, le coût...) :VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :• Personnes interrogées :CETMEF - CETE 7
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsLOCALISATION DES CASRETENUSCETMEF - CETE 9
Légende1 Rigole de l'Arroux – Digoin2 Canal de Briare – Montambert3 Canal de la Colme – Holque4 Canal des Houillères de la Sarre – Wittring5 Canal latéral à la Loire – Châtillon sur Loire6 Canal latéral à la Loire – Marseille les Aubigny7 Canal latéral à la Loire – Micaudière8 Canal de la Marne au Rhin – Bief de partage des Vosges9 Canal de la Marne au Rhin Est – Réchicourt10 Canal de la Marne au Rhin Ouest – Ponthion11 Canal de la Marne au Rhin Ouest – Velaines12 Canal <strong>du</strong> Midi – Trèbes13 La Moselle canalisée – Neuves Maisons14 Canal de Neufossé – Blaringhem15 Canal <strong>du</strong> Nord – Moeuvres16 Canal <strong>du</strong> Nord – Languevoisin17 Le Rhin canalisé – Iffezheim18 Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Allenjoie19 Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Jonchet20 Canal de Roanne à Digoin – Briennon21 Canal de Saint Quentin – Masnières22 Canal de la Sambre à l'Oise – Landrecies23 Canal de la sambre à l'Oise – Ors24 La Seine – Digue de Croissy25 Canal des Vosges – EpinalLocalisation des Cas (fond de carte projet Babbel 2008- CETMEF)
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2TABLEAU DE SYNTHESECETMEF – CETE 11
Voie d'eau Localisat° Dép t Période deconstruction1 Rigole del'Arroux2 Canal deBriare3 Canal de laColme4 Canal desHouillères dela Sarre5 Canal Latéral àla Loire6 Canal Latéral àla Loire7 Canal Latéral àla Loire8 Canal de laMarne au Rhin9 Canal de laMarne au RhinEstTechniques de protection de bergeset d'étanchéité existantesDigoin 71 1867-1869 Cuvelage béton (aval brèche) etcorroi d'argile (amont brèche)Montambert 58 1605-1642 Cuvelage en béton de chaux (avalbrèche) et corroi d'argile etpalplanches béton (amont brèche)Holque 59 Environ 1960-1970Perré type SenséeDésordresconstatésBrèche totale (Janv2001)Brèche totale (Dec2002)Affaissement <strong>du</strong>chemin de halage(2003-2004)Wittring 57 1862 -1866 Palplanches et corroi d'argile Brèche partielle(Sept 1995)Châtillon surLoireMarseille lesAubigny45 1822-1838 Perré en pierres maçonnées Fuites(2002)18 1822-1838 Murettes béton et corroi d'argile Brèche partielle(Mai 2002)Micaudière 71 1822-1838 Palplanches et corroi d'argile Brèche totale (Mai2000)Bief departage desVosgesBief 8-9 àRéchicourt57 1850 Cuvelage béton et palplanches dans lecorps de digueBrèche partielle(Août 2001)57 1850 Palplanches et corroi d'argile Fuites(Dec 2004)Date et type deréparationsProgrammée en2004Urgence avecchômage en 2002Programmée en2005Urgence avecchômage en 1995Programmée avecchômage en 2002Urgence en 2002Urgence en 2000avec batardeau etarrêt navigationUrgence en 2001avec chômageUrgence en 2004avec abaissementde 50 cmTechnique deréparationsRemblai et DEG(protection béton ettunage) etdéversementd'argileRemblai et DEGavec protection enmatelas gabionsPalplanches avectirantsRemblai etpalplanchesDEG (protectionbéton)Remblai etpalplanches devantles murettes bétonRemblai et palplanchesDouble rideau depalplanchesRemblai etpalplanches ettechniquesvégétales
Voie d'eau Localisat° Dép t Période deconstruction10 Canal de laMarne au RhinOuest11 Canal de laMarne au RhinOuestBief 67 àPonthionBief 26 àVelainesTechniques de protection de bergeset d'étanchéité existantes51 1850 Palfeuilles et palplanches (une surtrois)DésordresconstatésBrèche partielle(fev 2006)54 1850 Murette béton + corroi d'argile Brèche partielle(Juin 2007)12 Canal <strong>du</strong> Midi Trèbes 11 1660-1682 Corroi d'argile Fuites importantes(2004)13 La Mosellecanalisée14 Canal deNeufosséNeuvesMaisons15 Canal <strong>du</strong> Nord Bief 4 et 5Mœuvres16 Canal <strong>du</strong> Nord Bief 15-16Languevoisin17 Le Rhincanalisée18 Canal <strong>du</strong>Rhône au Rhin19 Canal <strong>du</strong>Rhône au Rhin55 1977 Palplanches tirantées Déversement depalplanches(Dec 2001)Blaringhem 59 Environ 1960-1970Palplanches et perré de type SenséeDéversement depalplanches (2000-2001)59 1960-1965 Cuvelage béton Brèche totale(Janv 2003)Date et type deréparationsUrgence en 2006avec arrêtnavigationUrgence en 2007avec chômageProgrammée sansarrêt navigationProgrammée en2002 sans arrêtnavigationProgrammée en2004.Urgence en 2003avec chômageTechnique deréparationsCorroi argile etpalplanches etpalfeuillesRemblai et tunageet enrochementsPalplanches etinjectionPalplanchestirantéesDouble rideau depalplanches avectirants et remblai etenrochementsRemblai et Béton etDEG (protectionbéton)80 1960-1965 Cuvelage béton Fuites (Mai 2008) Urgence en 2008 Remblai etgéomembrane(lestée de plaquesbéton)Iffezheim 67 1974 Enrochements, corroi d'argile et écranmince à la base de la digueAllenjoie 25 1821-1833 Perré béton reposant sur desenrochementsAffaissement(2004)Brèche totale (Sept2005)Jonchet 25 1821-1833 Perré béton Brèche partielle(Juin 2006)ProgramméeUrgence en 2005avec batardeau etarrêt navigationUrgence en 2006avec abaissementniveau d'eau et arrêtnavigationEnrochementsRemblai etenrochements liéset bétonRemblai etgéomembrane avecprotection béton
Voie d'eau Localisat° Dép t Période deconstruction20 Canal deRoanne àDigoin21 Canal de Saint-Quentin22 Canal de laSambre àl'OiseTechniques de protection de bergeset d'étanchéité existantesDésordresconstatésBriennon 42 1830-1836 Corroi d'argile et tunage bois Brèche totale (Juin2007)Masnière 59 1728-1810 Murette et écran d'étanchéité en béton Brèche partielle(Juillet 2001)Landrecies 59 1834-1839 Palplanches Déversement depalplanches(Janv 2003)Date et type deréparationsUrgence en 2007avec batardeau etarrêt navigationUrgence en 2001avec restriction dela navigationProgrammée en2003Technique deréparationsRemblai et DEG(protection enmatelas gabions)Remblai etpalplanchesPieux bois etredressementpalplanches23 Canal de laSambre àl'OiseOrs 59 1834-1839 Corroi d'argile et perré Glissement(Janv 2004)24 La Seine Croissy 78 Environ 1682 Sans protection (matériaux limoneuxissus <strong>du</strong> dragage)25 Canal desVosgesEpinal 88 1880 Corroi d'argile (côté amont) etpalplanches (côté aval) <strong>du</strong> canalAnses d'érosion(Sept 2007)Fontis(2008)Programmée en2004Urgence en 2007sans arrêtnavigationProgrammée en2008 sans arrêtnavigationPalplanches etremblaiPalplanchesEnrochements etinjections
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsFICHES DE CASCETMEF - CETE 15
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsSommaireFiche 01 : Rigole de l'Arroux – Digoin – 2001.............................................................20I. Descriptif de la digue initiale................................................................................20II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................20III. Travaux après désordres...................................................................................21IV. Travaux complémentaires..................................................................................23V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................24VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................25Fiche 02 : Canal de Briare – Montambert – 2002 ......................................................26I. Descriptif de la digue initiale................................................................................26II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................26III. Travaux après désordres...................................................................................27IV. Travaux complémentaires..................................................................................29V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................29VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................30Fiche 03 : Canal de la Colme – Holque – 2004..........................................................31I. Descriptif de la digue initiale................................................................................31II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................31III. Travaux après désordres...................................................................................32IV. Travaux complémentaires .................................................................................35V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................35VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................35Fiche 04 : Canal des Houillères de la Sarre – Wittring – 1995...................................36I. Descriptif de la digue initiale................................................................................36II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................37III. Travaux après désordres...................................................................................37IV. Travaux complémentaires..................................................................................38V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................41VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................42Fiche 05 : Canal latéral à la Loire – Châtillon-sur-Loire – 2002 .................................43I. Descriptif de la digue initiale................................................................................43II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................43III. Travaux après désordres...................................................................................44IV. Travaux complémentaires..................................................................................46V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................46VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................46Fiche 06 : Canal latéral à la Loire - Marseille les Aubigny – 2002..............................47I. Descriptif de la digue initiale................................................................................47II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................47III. Travaux après désordres...................................................................................48IV. Travaux complémentaires..................................................................................50V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ...................................................51VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................52Fiche 07 : Canal latéral à la Loire - Micaudière – 2000..............................................53I. Descriptif de la digue initiale................................................................................53II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................53III. Travaux après désordres...................................................................................54IV. Travaux complémentaires..................................................................................55CETMEF - CETE 16
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsV <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ...................................................58VI Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées..................58Fiche 08 : Canal de la Marne au Rhin – bief de partage des Vosges – 2001............59I. Descriptif de la digue initiale................................................................................59II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................59III. Travaux après désordres...................................................................................60IV. Travaux complémentaires..................................................................................62V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ...................................................63VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................63Fiche 09 : Canal de la Marne au Rhin Est – Réchicourt – 2004.................................64I. Descriptif de la digue initiale................................................................................64II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................64III. Travaux après désordres...................................................................................65IV. Travaux complémentaires..................................................................................66V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ...................................................68VI Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées..................68Fiche 10 : Canal de la Marne au Rhin Ouest – Ponthion – 2006...............................69I. Descriptif de la digue initiale................................................................................69II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................69III. Travaux après désordres...................................................................................70IV. Travaux complémentaires..................................................................................71V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................71VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................71Fiche 11 : Canal de la Marne au Rhin Ouest – Velaines – 200<strong>7.</strong>...............................72I. Descriptif de la digue initiale................................................................................72II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................72III. Travaux après désordres...................................................................................73IV. Travaux complémentaires..................................................................................74V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations...................................................74VI Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées..................75Fiche 12 : Canal <strong>du</strong> Midi - Trèbes - 2004....................................................................76I. Descriptif de la digue initiale................................................................................76II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................76III. Travaux après désordres...................................................................................77IV. Travaux complémentaires..................................................................................78V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................79VI . Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées................79Fiche 13 : Moselle canalisée – Neuves Maisons – 2001 ...........................................80I. Descriptif de la digue initiale................................................................................80II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................80III. Travaux après désordres...................................................................................81IV. Travaux complémentaires..................................................................................84V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................84V I Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................85Fiche 14 ::Canal de Neuffossé – Blaringhem – 2001 ................................................86I. Descriptif de la digue initiale................................................................................86II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................86III. Travaux après désordres...................................................................................87IV. Travaux complémentaires..................................................................................90V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ..................................................90CETMEF - CETE 17
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsVI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées :...............91Fiche 15 : Canal <strong>du</strong> Nord – Mœuvres – 2003.............................................................92I. Descriptif de la digue initiale................................................................................92II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................93III. Travaux après désordres...................................................................................93IV. Travaux complémentaires..................................................................................95V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ...................................................97VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées.................97Fiche 16 : Canal <strong>du</strong> Nord – Languevoisin – 2008 ......................................................99I. Descriptif de la digue initiale................................................................................99II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés.................................99III. Travaux après désordres.................................................................................101IV. Travaux complémentaires................................................................................103V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ................................................104VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............104Fiche 17 : Rhin Canalisé – Iffezheim – 2004............................................................106I. Descriptif de la digue initiale..............................................................................106II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................106III. Travaux après désordres.................................................................................107IV. Travaux complémentaires................................................................................108V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ................................................108VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............109Fiche 18 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Allenjoie – 2005.............................................110I. Descriptif de la digue initiale...............................................................................110II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................110III. Travaux après désordres..................................................................................111IV. Travaux complémentaires................................................................................113V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations..................................................113VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............113Fiche 19 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Jonchet – 2006.............................................114I. Descriptif de la digue initiale...............................................................................114II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................114III. Travaux après désordres..................................................................................115IV. Travaux complémentaires................................................................................117V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations .................................................117VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............117Fiche 20 : Canal de Roanne à Digoin – Briennon – 200<strong>7.</strong>........................................118I. Descriptif de la digue initiale...............................................................................118II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................118III. Travaux après désordres..................................................................................119IV. Travaux complémentaires................................................................................122V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ................................................122VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............122Fiche 21 : Canal de Saint Quentin – Masnière – 2001.............................................123I. Descriptif de la digue initiale..............................................................................123II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................125III. Travaux après désordres.................................................................................126IV. Travaux complémentaires................................................................................127V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ................................................128VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............129CETMEF - CETE 18
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsFiche 22 : Canal de la Sambre à l'Oise - Landrecies – 2003....................................130I. Descriptif de la digue initiale..............................................................................130II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................130III. Travaux après désordres.................................................................................131IV. Travaux complémentaires................................................................................132V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ................................................132VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............132Fiche 23 : Canal de la Sambre à l'Oise – Ors – 2004 ..............................................133I. Descriptif de la digue initiale..............................................................................133II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................133III. Travaux après désordres.................................................................................134IV. Travaux complémentaires................................................................................135V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ................................................136VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............136Fiche 24 : La Seine – Croissy – 2007 ......................................................................137I. Descriptif de la digue initiale..............................................................................137II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés...............................138III. Travaux après désordres.................................................................................139IV. Travaux complémentaires................................................................................140V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations ................................................140VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées...............141Fiche 25 : Canal des Vosges – Epinal – 2004 .........................................................142I. Descriptif de la digue initiale..............................................................................142II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés:..............................142III. Travaux après désordres:................................................................................143IV. Travaux complémentaires................................................................................145V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations :...............................................146VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées:..............147Liste des photographies............................................................................................148Liste des figures........................................................................................................152CETMEF - CETE 19
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 01 – Rigole de l'ArrouxFiche 01 : Rigole de l'Arroux – Digoin – 2001Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Cuvelage béton (aval brèche) etcorroi d'argile (amont brèche)Type de désordre : Brèche totale .Type de réparation : Remblai et DEG (protection en béton et tunage) et déversement d'argile.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DL 1 de la Saône et Loire - Subdivision navigation de Montceau-les-Mines.• Voie d'eau : Rigole de l'Arroux.• Date de la construction : 1867 à 1869.• Spécificités de la voie d'eau : A l'origine voie navigable au gabarit berrichon et actuellementfonction alimentaire <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> centre.• Contexte et enjeux : Il n'y a pas d'habitations. La brèche s'est pro<strong>du</strong>ite à hauteur de lajonction <strong>du</strong> pont canal enjambant la rivière Bourbince.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : La digue a été entièrement reconstruite sur environ50 mètres de longueur.• Type de digue : La digue est en remblai homogène dont l'étanchéité <strong>du</strong> cuvelage est assuréepar <strong>du</strong> béton en aval de la brèche et par un corroi d'argile en amont.• Données géométriques de la digue : Le canal est en remblai. La hauteur <strong>du</strong> talus aval estd'environ 5 mètres, la largeur en crête est d'environ 2 mètres et la pente des talus est de2V/3H.• Données géotechniques :o les matériaux constitutifs <strong>du</strong> corps de digue sont des sables légèrement limoneux etdes graviers ;o l'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est assurée par un cuvelage en béton en aval de labrèche et par un corroi d'argile en amont.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 6 janvier 2001.• Description factuelle : Brèche totale <strong>du</strong> canal en pleine largeur.1 Direction locale de VNFCETMEF – CETE 20
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 01 – Rigole de l'ArrouxPhotographie 1 : Rigole de l'Arroux à Digoin : la brèche(VNF)Photographie 2 :Rigole de l'Arroux à Digoin : lesdésordres (VNF)• Mécanismes : Érosion interne de la digue par surverse <strong>du</strong> dispositif d'étanchéité, puis renardhydraulique jusqu'à la brèche totale <strong>du</strong> canal (digue en rives gauche et droite et plafond).• Scénario et chronologie : La brèche est située à hauteur de la jonction cuvelage béton etcorroi d'argile. Le corroi d'argile ne remonte pas jusqu'en haut <strong>du</strong> talus amont ce qui laisseune petite partie non étanche en-dessous de la cote de la crête. La brèche se serait pro<strong>du</strong>itepar surverse <strong>du</strong> corroi d'argile à la faveur d'une montée <strong>du</strong> niveau d'eau dans le bief. Lesmatériaux constitutifs de la digue étant des sables facilement érodables, dès que l'eau s'estinfiltrée dans le corps de digue un phénomène d'érosion interne s'est pro<strong>du</strong>it con<strong>du</strong>isant àune brèche totale de l'ouvrage par renard hydraulique.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Etude géotechnique puis travaux.• Objectifs : Reconstruire le canal et reconstituer l'étanchéité puis rétablir la fonctionalimentaire pour le canal <strong>du</strong> centre.• Maître d'ouvrage : DL de la Saône et Loire.• Maître d'œuvre : Subdivision de Montceau-les-Mines.• Entreprises : T.E.G.C. - 71210 Montchanin.• Reconnaissances : Reconnaissances mécaniques lourdes type sondages destructifs avec desessais pressiométriques et des essais de laboratoire (granulométrie, cisaillement alterné à laboîte) sur les matériaux prélevés dans les sondages destructifs type carottier battu.• Conception – dimensionnement :o conception d'une solution de confortement des digues et <strong>du</strong> plafond au niveau de labrèche et étude de stabilité de l'ouvrage en amont de la brèche (logiciel TALREN)par le bureau d'études Fondasol ;CETMEF – CETE 21
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 01 – Rigole de l'Arrouxoconception d'une solution de déversoir et d'ouvrages hydrauliques annexes par lebureau d'études BCEOM.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Concernant la partie <strong>du</strong> canal ayant subi lesdésordres, les digues ont été reconstruites et en partie reprofilées :o Un déversoir a été aménagé en rive droite et d’autres petits ouvrages de jonction ontété construits ;o Les 2 digues ainsi que le plafond <strong>du</strong> canal ont été entièrement reconstruites sur 46mètres de longueur. Les pentes des talus aval sont à 2V/3H. Les digues ainsi que leplafond reposent sur un tapis drainant de 30 centimètres d'épaisseur en matériaux10/80 mm avec des géotextiles drainants et anticontaminants au-dessus et audessous.Il s'agit de géotextiles non tissés avec un système de drainage ;o L’étanchéité a été réalisée par la mise en place d'une géomembrane protégée par desgéotextiles. L’assise <strong>du</strong> système d’étanchéité a été réalisée par un béton de propretésur la partie neuve de la rigole. L’ensemble géomembrane-géotextile a été ancré ensommet de digue par une tranchée d’ancrage et recouvert par un béton armé deprotection. Ces ancrages sur les ouvrages maçonnés, (comme le déversoir ou le pontcanal), sont identiques à ceux <strong>du</strong> secteur compris entre le pont-levis et la sortie <strong>du</strong>pont canal ;o Sur les crêtes des 2 digues, des chemins de halage de 3 mètres de largeur, recouvertsen GNT 0/20 millimètre ont été aménagés.Concernant la partie aval de la rigole, comprise entre le canal <strong>du</strong> Centre et la sortie <strong>du</strong> pontcanal, l’étanchéité de la cuvette en place a été renforcée. Après avoir purgé les matériauxrecouvrant le béton formant la cuvette, un complexe d'étanchement constitué d’unegéomembrane encadrée par 2 géotextiles de protection a été mis en place. Ce complexed’étanchéité a été recouvert d’un béton armé de protection. Le dispositif de protection a étéancré par des tranchées d’ancrage sur les sommets des 2 digues ainsi qu’aux extrémités avalet amont.Figure 1 : Rigole de l'Arroux à Digoin : coupe schématique de la réparation de la digue (VNF)• Mise en œuvre : Mise en place d'un batardeau étanche dans l'écluse en amont pour bloquerles arrivées d'eau sur le site. Les engins de terrassement ont pu accéder au chantier par leschemins sur les 2 digues. Les travaux ont été réalisés 3 ans après la rupture.CETMEF – CETE 22
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 01 – Rigole de l'Arroux• Durée des travaux : 9 mois avec 3 mois d'intempéries.• Coût des travaux : Environ 520 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Nécessité de traiter les fuites par mise en place d'unmasque en argile dans le canal sur le talus amont et le plafond au-dessus <strong>du</strong> béton.Photographie 3 : Rigole de l'Arroux à Digoin : mise enœuvre de la géomembrane (VNF)Photographie 4 : Rigole de l'Arroux à Digoin : mise enplace <strong>du</strong> ferraillage (VNF)Photographie 5 : Rigole de l'Arroux à Digoin : le DEG recouvert de béton (VNF)IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Travaux complémentaires.• Objectifs : Conforter l'étanchéité pour assurer la fonction alimentaire <strong>du</strong> canal <strong>du</strong> centre.• Maître d'ouvrage : VNF – DL de Saône et Loire.CETMEF – CETE 23
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 01 – Rigole de l'Arroux• Maître d'œuvre : Subdivision de Montceau-les-Mines.• Entreprises : Non connues.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Argiles déversées dans le canal• Mise en œuvre : Déversement par des camions depuis la crête• Durée des travaux : Non connue.• Coût des travaux : Non connu.V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : La digue s'est rompue suite à un phénomène de renardhydraulique provoqué par la surverse <strong>du</strong> dispositif d'étanchéité et la montée <strong>du</strong> niveau d'eaudans le bief. La rupture s'est pro<strong>du</strong>ite au niveau de la transition entre le corroi d'argile et lecuvelage béton.• Travaux : Les travaux ont rencontré une série de problèmes liés à la complexité de latechnique utilisée au niveau <strong>du</strong> dispositif d'étanchéité par géomembrane. La mise en œuvrede ce type de matériel a nécessité de prendre des précautions lors <strong>du</strong> collage des différentesbandes. Le second problème s'est pro<strong>du</strong>it lors de la projection <strong>du</strong> béton sur le talus avec unmatériau trop visqueux pour ce type d'exécution. Ces problèmes ont été <strong>du</strong>s à un niveau decompétence de l'entreprise mandataire <strong>du</strong> marché de travaux certainement insuffisant pource type de chantier et de solution technique. Les accès au chantier ont été relativement aisés<strong>du</strong> fait <strong>du</strong> contexte.• Efficacité à court et long terme : Les travaux de la rigole de l'Arroux ont été réalisés en2004, mais plusieurs problèmes ont été rencontrés au niveau <strong>du</strong> système d'étanchéité. Lamise en place de la géomembrane a nécessité de faire appel à un spécialiste <strong>du</strong> LRPC deLyon pour vérifier la mise en place et le soudage des bandes. Un autre problème a étérencontré lors de la mise en place <strong>du</strong> béton sur le talus amont car la viscosité était tropimportante. Ce qui a occasionné de nombreuses fissures par la suite. A l'origine <strong>du</strong> mauvaisraccordement entre les deux sections, plusieurs causes ont eté avancées (article revueingénieries 2006) :o le mauvais encastrement de la géomembrane dans le noyau d'argile et probablementle manque de soin lors de la mise en place, engendrant ainsi des blessures de lagéomembrane ;o l'absence d'arrêt <strong>du</strong> géotextile (au niveau <strong>du</strong> raccord dans l'argile), qui a certainementjoué un rôle de drain ;CETMEF – CETE 24
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 01 – Rigole de l'Arrouxola non étanchéité des raccords sur les ouvrages béton.Cette méthode est relativement complexe, lourde et coûteuse par rapport à l'utilité d'une voied'eau dont la seule fonction est aujourd'hui d'alimenter un autre canal.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Cette solution très coûteuse a étéla cause d'un décalage important (3 ans) entre la fin de la phase d'études géotechniques etl'entrée en phase travaux.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o études réalisées par les bureaux d'études Fondasol et BCEOM ;o photographies <strong>du</strong> site ;o article revue ingénieries « réhabilitation de l'étanchéité de canaux pargéomembranes », Galiana et al., 2006.• Personnes interrogées :o Marc CITEAU – LR Autun – mission d'AMO lors de la phase étude ;o Dominique MEAUDRE – DDE71 – Subdivision Navigation de Montceau les Mines.CETMEF – CETE 25
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 02 - MontambertFiche 02 : Canal de Briare – Montambert – 2002Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Cuvelage en béton de chaux(aval brèche) et corroi d'argile et palplanches béton (amont brèche)Type de désordre : Brèche totale.Type de réparation : Remblai et DEG avec protection en matelas gabions.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR 2 <strong>du</strong> Centre Est – Subdivision de Montargis.• Voie d'eau : Canal de Briare.• Date de la construction : 1605 à 1642.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet.• Contexte et enjeux : Il n'y a pas d'habitations. La brèche s'est pro<strong>du</strong>ite dans une zone àproximité <strong>du</strong> Loing.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 200 mètres (200m de plafond dont 50m pour lareconstitution de la digue au droit de la brèche).• Type de digue : La digue est en remblai homogène avec différents types d'étanchéité (enbéton de chaux en aval de la brèche et corroi d'argile en amont de la brèche).• Données géométriques de la digue : Il s'agit d'un canal en profil mixte. La digue est enremblai en rive droite. La hauteur de digue à l'aval est d'environ 8 mètres, la largeur en crêteest de 5 mètres et les pentes des talus sont de 2V/3H.• Données géotechniques :o le corps de digue est constitué de matériaux de type sablo-limoneux et de graviers ;ol'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est assurée par un cuvelage en béton de chaux enaval de la brèche et par un corroi d'argile en amont.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 23 décembre 2002.• Description factuelle : Une brèche totale de la digue sur environ 18 mètres de longueur s'estpro<strong>du</strong>ite. Le plafond a aussi été érodé par l'écoulement de l'eau sur environ 100 mètres en2 DIR : Direction Interrégionnale de VNFCETMEF-CETE 26
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 02 - Montambertdirection de l'amont.Photographie 6 : Canal de Briare à Montambert : labrèche (VNF)Photographie 7 : Canal de Briare à Montambert : les 2dispositifs d'étanchéité <strong>du</strong> canal (VNF)Photographie 8 : Canal de Briare à Montambert : les désordres (VNF)• Mécanismes : L'érosion interne de la digue par renard hydraulique a con<strong>du</strong>it à la rupturetotale de la digue.• Scénario et chronologie : L’étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal est assurée par 2 dispositifsdifférents en amont et en aval de la brèche ; en amont, par un béton de chaux et en aval, parun corroi d’argile associé à des murettes en béton pour la défense des berges. La brèche s’estpro<strong>du</strong>ite au droit <strong>du</strong> changement de système d’étanchéité. L'eau s'est infiltrée dans le corpsde digue constitué de sables facilement érodables, provoquant un phénomène d'érosioninterne, con<strong>du</strong>isant à une brèche totale de l'ouvrage par renard hydraulique (la fissuration del'argile suite à une période de chômage et à une remise en eau rapide en 3 jours <strong>du</strong> canalpourrait être à l'origine de la rupture de la digue). Vu les enjeux socio-économiquesimportants (interruption complète <strong>du</strong> trafic fluvial) le service a lancé dés le mois de janvier2003 un marché de travaux de reconstruction de la digue.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : En extrême urgence.CETMEF-CETE 27
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 02 - Montambert• Objectifs : Reconstruction et reconstitution de la digue et <strong>du</strong> plafond et rétablissement de lanavigation.• Maître d'ouvrage : DIR de VNF <strong>du</strong> Centre Est• Maître d'œuvre : Subdivision de Montargis.• Entreprises : SOGEA – 45 404 Fleury les Aubrais.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : La solution, conçue par le service navigation et l'entrepriseSOGEA a été la reconstitution de la digue avec un DEG pour assurer l'étanchéité.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : La méthode de confortement a été la suivante :o Constitution <strong>du</strong> corps de digue en graves de granulométrie 0/40 millimètres réalisépar passes successives de 0,5 mètre d’épaisseur avec compactage. Les pentes de talus2V/3H sont les mêmes que celles de la digue existante ;o Réalisation d'un noyau d'argile par passes de 1m à l'avancement de la reconstructionde la digue ;o Réalisation d'une tranchée drainante côté amont <strong>du</strong> noyau argileux avec un exutoirevers la vallée <strong>du</strong> Loing pour rabattre la nappe dans la digue ;o Mise en œuvre d'un Dispositif d'Etanchéite par Géomembrane sur le talus amontconstitué d'une couche support en grave 0/31,5, d'un géotextile non tissé, d'unegéomembrane bitumineuse et d'un géotextile. La géomembrane a été ancrée ensommet de digue dans une tranchée d’ancrage remplie de graves 0/40 mm et avecdes épingles plantées au travers de cette géomembrane au fond de la tranchée. Lesgéotextiles ont été ancrés en sommet de digue en arrière des matériaux quirecouvrent cet ensemble géomembrane-géotextiles ;L’ensemble géomembrane-géotextiles a été recouvert par des matelas gabionsremplis de matériaux calcaires de granulométrie 80/120 mm fixés en tête par desfilins à des pieux métalliques de 2m et ancrés par une longrine en béton d'environ2 m de largeur et 0,40 m d'épaisseur. Les dimensions des matelas gabions ont été :6 mètres de longueur, 2 mètres de largeur et 0,23 mètre d’épaisseur. Chaque matelasa été subdivisé en casiers perpendiculaires de 1 mètre de longueur (soit 6 casiers de2m x 1m x 0,23m par matelas) ;o Traitement des zones de transitions par la réalisation d'une tranchée d'ancrage pourl'ensemble géomembrane-géotextiles avec la géomembrane relevée au-delà de latranchée et rabattue aux extrémités de manière à reposer sur les parties <strong>du</strong> canallaissées en place. La tranchée d’ancrage a été remplie de béton pour homogénéiser leniveau <strong>du</strong> plafond <strong>du</strong> canal et recouvrir les extrémités de la géomembrane.CETMEF-CETE 28
Mur d'argileDigues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 02 - MontambertChemin de halage0/31,5 mm calcaireTranchée d'ancrage dela géomembranePoutre en bétonMatelas gabions0/31,5 mm calcaireGraves 0/40 mmPieu d'ancrage métalliqueExutoire de la tranchée drainanteTranchée drainanteEnsemblegéotextile-géomembraneChemin de halage0/31,5 mm Poutre en bétoncalcaireFilin d'ancragedes gabionsGéomembrane0/31,5 mm calcaireTranchée d'ancragede la géomembraneGrave 0/40Pieu d'ancrage métalliqueGéotextile ACM300 et 500Matelas gabionsFigure 2 : Canal de Briare à Montambert : coupe schématique de la digue reconstruite ( CETE Lyon Autun)• Mise en œuvre : Un batardeau étanche a été mis en place dans l'écluse en amont pourbloquer les arrivées d'eau sur le site. Les engins de terrassement ont accédé au chantier parle canal lui même depuis une plateforme située en amont de la zone de travaux.• Durée des travaux : Environ 2 mois.• Coût des travaux: Environ 620 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Il semble que la rupture soit <strong>du</strong>e à une fuite qui s'esttransformée en renard hydraulique probablement au niveau de la jonction entre les 2dispositifs d'étanchéité <strong>du</strong> canal.CETMEF-CETE 29
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 02 - Montambert• Travaux : Lors <strong>du</strong> remplissage des matelas gabions les matériaux ont glissé vers le pied <strong>du</strong>talus amont. Les matelas ont <strong>du</strong> être ancrés à leurs tours en crête de talus. Cependant, lesancrages n’ont pas résolu le problème de migration des éléments calcaires mis dans lesmatelas vers le pied <strong>du</strong> talus. Ainsi la défense des berges et la protection de la géomembranene sont pas assurées sur la partie sommitale <strong>du</strong> talus amont.Photographie 9 : Canal de Briare à Montambert : Glissement des matériaux dans les matelas gabions (VNF)• Efficacité à court et long terme : Cette méthode relativement lourde et coûteuse sembleefficace, puisqu'il n'y a pas de nouveaux désordres constatés sur l’ouvrage depuis cette date(aucune observation de fuites). Mais la protection des berges et de la géomembrane sur lapartie haute <strong>du</strong> talus amont n’étant plus assurée par les matelas gabions, le risque deperforation de l’ensemble "géomembrane géotextile" reste important. La <strong>du</strong>rée de vie desmatelas gabions reste également incertaine.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Cette solution lourde et coûteuse atout de même permis de remettre en fonction rapidement le canal sans que le chantier neprenne de retard malgré la complexité <strong>du</strong> dispositif à mettre en œuvre.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents disponibles :o CCTP joint au DCE pour les travaux ;o fiches de qualification des matériaux utilisés pour les réparations ;o coupes schématiques en travers sur les réparations ;o rapports hebdomadaires de suivi <strong>du</strong> chantier.• Personnes interrogées :o Agents de la Subdivision Navigation de Montargis.CETMEF-CETE 30
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 03 - HolqueFiche 03 : Canal de la Colme – Holque – 2004Techniques de protections de berges et d'étanchéité existantes : Perré type Sensée.Type de désordre : Affaissement <strong>du</strong> chemin de halage.Type de réparation : Palplanches avec tirants.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais – Subdivision de Saint Omer.• Voie d'eau : Canal de La Colme – Commune de Holque – PK 122,000.• Date de la construction : Environ 1960 -70.• Spécificités de la voie d'eau : Grand Gabarit.• Contexte et enjeux : Milieu rural – Chemin circulé et notamment par les transports scolaires.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 180 m.• Type de digue : Il s'agit d'un canal en profil mixte en cavalier. Dans le secteur des désordresle sommet de la berge est en continuité topographique avec la plaine adjacente.• Données géométriques de la digue : La défense de berge est de type Sensée, et constituéepar un perré penté à 3V/1H côté berge et fondé sur pieux.• Données géotechniques : Les investigations géotechniques montrent la successionlithologique type suivante :o de 0 à 3 mètres : un sol remanié constitué, sous le corps de chaussée et un vide franc,de remblai graveleux, de sable argileux et d'argile sablonneuse à silt argilo-sableuxhumides ;o de 3 à 6,2 mètres : une tourbe silteuse à intercalations silto-sableuses ;o de 6,2 à 14,4 mètres : un sable fin argilo-silteux ;o de 14,4 à 15,2 mètres : une argile.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 2003-2004• Description factuelle : La berge présentait des désordres importants matérialisés par :o une fissuration et des tassements localisés <strong>du</strong> chemin de halage ;o la présence de cavité sous chaussées ;o un profil de talus sous eau fortement érodé, déchaussant le perré de type Sensée.CETMEF – CETE 31
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 03 - HolquePhotographies 10 et 11 : Canal de la Colme à Holque : les dégradations (VNF)• Mécanismes : L'érosion <strong>du</strong> talus sous eau a con<strong>du</strong>it au déchaussement <strong>du</strong> perré de typeSensé. L'érosion a progressé sous le perré puis la chaussée. Elle a généré progressivementdes cavités débouchant dans le canal et sapant les sols supports de la chaussée <strong>du</strong> chemin dehalage. Les remontées de fontis liées à la détérioration et l'effondrement de ces cavités sont àl'origine des fissurations et tassements constatés.• Scénario et chronologie : Les premiers désordres sont apparus en 2003 sous la forme defissures et d'effondrements sur le chemin de halage. Une restriction de circulation au poidslourds a été mise en œuvre sur le chemin afin de détourner les transports scolaires. Desétudes portant sur l'origine des phénomènes et les solutions techniques de réparation ont étéengagées. Elles ont été con<strong>du</strong>ites par la société SOREG début 2004.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Travaux programmés réalisés en 2005.• Objectifs : Reconstituer la défense de berge et la berge.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.• Maître d'œuvre : Subdivision de Saint Omer• Entreprises : CORTINOVIS• Reconnaissances : Une reconnaissance géotechnique a été menée en mars 2004 par lasociété PONTIGNAC Sarl mandatée par la société SOREG en charge des études. Lesinvestigations réalisées comprennent :o 1 sondage carotté avec prélèvements de 8 échantillons intacts à des fins d'analyse enlaboratoire ;o des essais d'identification et de mécanique des sols en laboratoire ;CETMEF – CETE 32
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 03 - Holqueola réalisation d'une fouille manuelle pour la recherche d'éventuels tirants.• Conception – dimensionnement : La conception et le prédimensionnement des solutionstechniques ont été établies par SOREG Sarl dans le cadre d'une mission géotechnique detype G12 selon la norme NF-P94-500.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Le dispositif mis en place sur 180 mètres delinéaire comprenait :o le battage d'un rideau de Palplanches PU 21 et AU 16 de 10,25 m de longueurdirectement en arrière <strong>du</strong> perré de type Sensée ;o la pose de tirants de diamètre 42 mm, d'une longueur de 1300 mm traversant le perréde type Sensée et le rideau de palplanches tous les 2,4 mètres. Ces tirants ont étéboulonnés, côté canal sur une plaque d'appui biaise de 200 x 200 mm et d'épaisseur20 mm, et, côté palplanche, sur une lierne UPN 20 au moyen d'une plaque d'appuidroite de 180 x 180 mm et d'épaisseur 25 mm.Figure 3 : Canal de la Colme à Holque : profil type n°1 de la réparation (VNF)CETMEF – CETE 33
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 03 - HolqueFigure 4 : Canal de la Colme à Holque : profil type n°2 de la réparation(VNF)• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés en grande partie par voie d'eau, notamment lebattage <strong>du</strong> rideau de palplanche et la mise en œuvre des tirants. Des travaux de terrassementet de finition ont été réalisés directement par et sur le chemin de halage.Photographie 12 : Canal de la Colme à Holque :battage des palplanches (VNF)Photographie 13 : Canal de la Colme à Holque : mise enœuvre des tirants (VNF)CETMEF – CETE 34
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 03 - Holque• Durée destravaux : 2 mois• Coût des travaux : Environ 290 000 € TTC (dont fourniture palplanches 182 000 €)• Travaux complémentaires nécessaires : AucunIV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le mécanisme de rupture et les causes <strong>du</strong> phénomène ontparfaitement été identifiés par les diverses reconnaissances et analyses bathymétriques etgéotechniques effectuées.• Travaux : Les principales difficultés des travaux ont porté sur la présence d'habitations àproximité et la nécessité d'effectuer une grande partie des travaux à partir de la voie d'eau.• Efficacité à court et long terme : Les réparations se sont avérées pérennes à court et moyentermes puisqu'à ce jour aucune nouvelle dégradation de la défense de berge n'a été constatée.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Compte tenu de la nature desdésordres (tassement et cavité sous chaussées liée à une érosion sous la protection de berge)et de son ampleur (180 mètres affectés), et compte tenu de leur efficacité à court et moyenterme, la technique employée s'est avérée pertinente.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o dossier SOREG n° R-04-0418, daté <strong>du</strong> 28 avril 2004 « Watten (59) – Canal de laColme – Voies Navigables de France – Réfection des berges – examen géotechniquedes sols de fondation ( mission G0-G12 – phase 2) »o CCTP <strong>du</strong> marché de restauration ;o profils types des désordres et solutions techniques ;o photographies des désordres.• Personnes interrogées :o M. Jean-Marc LORIOT, Chef de la Subdivision de la Navigation de Saint-Omer -Service Navigation <strong>du</strong> Nord Pas de Calais ;o M. Jean-Claude DERUY, Subdivision de la Navigation de Saint-Omer.CETMEF – CETE 35
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 04 - WittringFiche 04 : Canal des Houillères de la Sarre – Wittring – 1995Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Palplanches et corroi d'argile.Type de désordre : Brèche partielleType de réparation : Remblai et palplanches.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est – Subdivision de Sarreguemines.• Voie d'eau : Canal des Houillères de la Sarre.• Date de la construction : 1862 – 1866.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet. Moyenne de 2 bateaux/jour (année 1995)• Contexte et enjeux : Contexte rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 410 mètres.• Type de digue : Digue en remblai constituée d'argile et de cailloux calcaire.• Données géométriques de la digue :ohauteur de la digue en rive droite (côté rivière de la Sarre par rapport au terrainnaturel) : 6 mètres ;o largeur de crête : 4 mètres ;o pentes talus : 3V/2H côté canal et 1,5V/1H côté Sarre.Figure 5 : Canal des houillères de la Sarre à Writting : profil en travers type avant travaux (VNF)• Données géotechniques : Canal creusé à flanc de colline en rive gauche (déblai) et enremblai en rive droite.CETMEF – CETE 36
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 04 - WittringII. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : Automne 1995.• Description factuelle : Rupture de la digue <strong>du</strong> PK 54.870 au PK 54.885 (15 m), sur unehauteur de 4 mètres, entraînant une vidange complète <strong>du</strong> bief dans la rivière Sarre en contrebas.Photographies 14 et 15 : Canal des houillères de la Sarre à Writting : renard sous les palplanches (VNF)• Mécanismes : L'augmentation <strong>du</strong> débit des fuites a provoqué une érosion interne de la digue<strong>du</strong> canal constituée d'argile et de cailloux calcaire.• Scénario et chronologie : Le débit des fuites a augmenté régulièrement <strong>du</strong>rant le printempset l'été 1995. L'étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal est assurée par un cordon d'argile, avec unrideau de palplanches métalliques DWU 3450 de longueur alternée 3 et 4 mètres. La brèches'est pro<strong>du</strong>ite au niveau <strong>du</strong> plafond <strong>du</strong> canal, sous le rideau de palplanches. L'eau des fuites aérodé en interne la digue et créé un renard hydraulique. Le rideau est resté intact.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Intervention en première urgence.• Objectifs : Réparation de la brèche.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Sarreguemines.• Entreprise : Colas-Est Agence Moselle Secteur de Sarreguemines.• Reconnaissances : Les travaux n'ont fait l'objet que de constatations visuelles, aucune autrereconnaissance particulière n'a été effectuée.CETMEF – CETE 37
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 04 - Wittring• Conception – dimensionnement : La conception de la solution a été effectuée sur site par lesagents de la Subdivision de Sarreguemines <strong>du</strong> Service de la Navigation de Strasbourg.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les travaux ont consisté en la reconstruction <strong>du</strong>corps de digue au droit de la brèche par apport de matériaux extérieurs (argile) pris au dépôtde la Commune de Zetting situé à 4 km (environ 1 000 m3 provenant des terrassements <strong>du</strong>lotissement communal). Le compactage a été réalisé par couches de 30 cm avec apport dechaux.• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés en aménageant une rampe de chaque côté de labrèche pour permettre l'approvisionnement des matériaux par camions en empruntant lechemin de halage depuis l'entrée à l'écluse 23 de Zetting et la sortie à l'écluse 22 de Wittring.Le bief étant intégralement vide, les opérations ont eu lieu dans le cadre d'un chômaged'urgence.Photographie 16 : Canal des houillères de la Sarre à Writting : travaux de terrassement en urgence après mise auchômage <strong>du</strong> bief (VNF)• Durée des travaux :1 semaine pour le remblaiement, la remise en eau et la constatation de latenue de la digue et de son étanchéité. La navigation a repris après une interruption d'unehuitaine de jours.• Coût des travaux: 186 568,20 F TTC soit 28 442,14 €.• Travaux complémentaires nécessaires: Des travaux en deuxième urgence et de consilidationdéfinitive ont eu lieu. Ils se déroulent en trois phases,IV. Travaux complémentairesPhase 1 :• Type d'intervention : Intervention en deuxième urgence.• Objectifs : Consolidation de la brèche par un rideau de palplanches métalliques PK 54,870 à54,885.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.CETMEF – CETE 38
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 04 - Wittring• Maître d'œuvre : Subdivision de Sarreguemines.• Entreprise : G. Durmeyer 7, rue <strong>du</strong> Pont Neuf 57930 MITTERSHEIM.• Reconnaissances : Les reconnaissances qui ont été faites suite à la rupture de digue ontnécessité la mise en œuvre d'un rideau de palplanches métalliques à ancrer dans la roche.• Conception – dimensionnement : Le niveau de la roche a été repéré dans la brèche. Lalongueur des palplanches à battre était de 9 m. La conception et le dimensionnement ont étéréalisés par les agents de la Subdivision de Sarreguemines <strong>du</strong> Service de la Navigation deStrasbourg, en concertation avec l'entreprise Durmeyer.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : L'entreprise Durmeyer disposait d'un stock depalplanches métalliques JSP 3 de 9 mètres pour un linéaire de 15,20 mètres.• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés à partir <strong>du</strong> chemin de halage. L'approvisionnement<strong>du</strong> matériel ( grue, matériels de battage, ...) et des matériaux (palplanchesmétalliques) ont été transportés par camions en entrant par l'écluse 23 de Zetting et ensortant par l'écluse 22 de Wittring.• Durée des travaux : 1 semaine pour l'installation <strong>du</strong> chantier et le battage des palplanches.• Coût des travaux : 153 432,14 F TTC soit 23 390,58 €Phase 2 :• Type d'intervention : Intervention en deuxième urgence (1995)• Objectifs : Consolidation de la digue par un rideau de palplanches métalliques, côté aval dele brèche PK 54,885 à 55,080.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Sarreguemines.• Entreprise : G. Durmeyer 7, rue <strong>du</strong> Pont Neuf 57930 MITTERSHEIM.• Reconnaissances : Prolongement vers l'aval <strong>du</strong> rideau de palplanches au droit de la brèchetotale de la digue.• Conception – dimensionnement : Le niveau de la roche a été repéré dans la brèche. Lalongueur des palplanches à battre à l'aval de la brèche était de 6 m, pour un linéaire de195 mètres. La conception et le dimensionnement ont été réalisés par le bureau d'études del'arrondissement territorial de Strasbourg, en concertation avec la Subdivision deSarreguemines <strong>du</strong> Service de la Navigation de Strasbourg.CETMEF – CETE 39
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 04 - Wittring• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les palplanches métalliques ont étécommandées par le service auprès de Europrofil France SA fin 1995 et stockées dans le bief23 sur le terre-plein de la halte de Zetting en amont de l'écluse.• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés à la suite de la phase 1 des travauxcomplémentaires. Les palplanches ont été approvisionnées sur le chantier par voie d'eau,depuis le lieu de stockage <strong>du</strong> bief 23.• Durée des travaux : 1 mois (décembre 1995) pour l'installation <strong>du</strong> chantier et le battage despalplanches.• Coût des travaux : Fournitures : 490 404 F TTC soit 74 761,6€ + battage : 255 943,35 FTTC soit 39 018,31 € = 746 347,35 F TTC soit 113 780 €.Phase 3 :• Type d'intervention : Travaux de consolidation définitive (1997).• Objectifs : Consolidation de la digue par un rideau de palplanches métalliques, côté amontde la brèche PK 54,667 à 54,870.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Sarreguemines.• Entreprise : G. Durmeyer 7, rue <strong>du</strong> Pont Neuf 57930 MITTERSHEIM.• Reconnaissances : Les reconnaissances faites suite à la rupture de digue ont nécessité lamise en œuvre d'un rideau de palplanches métalliques à ancrer dans la roche.• Conception – dimensionnement : Le niveau de la roche a été repéré dans la brèche. Lalongueur des palplanches à battre au droit de la brèche était de 6 m pour un linéaire de203 mètres. La conception et le dimensionnement ont été réalisés par le bureau d'études del''arrondissement territorial de Strasbourg, en concertation avec la Subdivision deSarreguemines <strong>du</strong> Service de la Navigation de Strasbourg.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les palplanches métalliques ont étécommandées par le service auprès de Europrofil France SA en 1996, livrées et stockées surle terre-plein de la halte de Zetting en amont de l'écluse.• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés en 1997 à partir <strong>du</strong> chemin de halage.L'approvisionnement <strong>du</strong> matériel (grue, matériels de battage, ...) a été effectué par camionsdepuis l'entrée à l'écluse 23 de Zetting et la sortie à l'écluse 22 de Wittring et les matériaux(palplanches métalliques) par voie d'eau.• Durée des travaux : 1 mois pour l'installation <strong>du</strong> chantier et le battage des palplanches.CETMEF – CETE 40
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 04 - Wittring• Coût des travaux : Fournitures : 502 380,38 F TTC soit 76 587,40 €+ battage : 268 538,46 FTTC soit 40 938,42 € = 770 918,84 F TTC soit 117 525,82 €.V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le mécanisme de rupture a été identifié, bien que lesinfluences de certains paramètres n'aient pas pu être parfaitement caractérisées (état dedégradation <strong>du</strong> corps de digue, augmentation <strong>du</strong> débit des fuites,...).La présence d'une palplanche, non fichée dans le sol support, sur un matériaux de remblaiancien, peu compact est certainement à l'origine de la création des circulationspréférentielles (concentration des ligne de courant au pied de la palplanche) et <strong>du</strong> renardhydraulique à l'origine de cette rupture.• Travaux : La réalisation des travaux et la réponse aux interrogations soulevées lors de lamise en œuvre se sont principalement appuyées sur l'expérimentation et l'expérience desagents et appuis techniques.Les principales difficultés ont porté sur la gestion des travaux dans l'urgence, notamment larecherche des entreprises et des matériaux argileux pour le colmatage et le remblaiement dela brèche.La réalisation <strong>du</strong> rideau de palplanches fichée dans le sol support aurait nécessité une étudegéotechnique et un dimensionnement pour être certain de l'adaptation de la longueur despalplanches à la problématique.• Efficacité à court et long terme : A court terme, la méthode employée s'est avérée efficace :o jeudi 16 novembre 1995, brèche totale de la digue ;o vendredi 17 novembre 1995, offre de prix et signature <strong>du</strong> bon de commande ;o lundi 21 au jeudi 23 novembre 1995, colmatage et remblaiement de la brèche ;o vendredi 24 novembre 1995, remise en eau <strong>du</strong> bief 23 ;o samedi 25 novembre 1995, reprise de la navigation.La solution d'urgence mise en œuvre s'est avérée positive puisque l'étanchéité de la brèche àla remise en eau a été réussie. Cela a permis d'entreprendre, sans précipitation, les travauxde battage de palplanches. Enfin, les travaux complémentaires se sont avérés efficaces dansla <strong>du</strong>rée puisqu'aucun nouveau désordre n'est apparu depuis leurs réalisations.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Les techniques employées pourles travaux d'urgence (remblaiement de la brèche et rideau de palplanches au droit de labrèche) se sont avérées pertinentes puisqu'elles ont permis une remise en exploitation trèsrapide à un coût raisonnable.Les travaux complémentaires (prolongement des palplanches au droit de la brèche par unrideau en aval et en amont de 200 m chacun) ont pu être réalisés selon les programmationsfaites antérieurement.CETMEF – CETE 41
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 04 - WittringVI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :oFactures des travaux : Colas – Est <strong>du</strong> 30 novembre 1995 etDurmeyer <strong>du</strong> 5 décembre 1995 ;o Cahier de l'écluse n° 23 de novembre 1995 ;o Marché de battage n° 9571014 <strong>du</strong> 14 septembre 1995 ;o Marché de battage n° 9771026 <strong>du</strong> 13 octobre 1997 ;o Marché de fournitures n° 9471017 <strong>du</strong> 9 novembre 1994 ;o Marché de fournitures n° 9671004 <strong>du</strong> 2 avril 1996.• Personnes interrogés :o Gaston KLAM, Adjoint au Chef de la Subdivision de Sarreguemines.CETMEF – CETE 42
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 05 – Châtillon sur LoireFiche 05 : Canal latéral à la Loire – Châtillon-sur-Loire – 2002Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Perré en pierres maçonnées.Type de désordre : Fuites.Type de réparation : DEG avec protection béton.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Centre Est – Subdivision navigation de Briare.• Voie d'eau : Canal latéral à la Loire.• Date de la construction : 1822 à 1838.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet.• Contexte et enjeux : Le canal en remblai est situé en milieu urbain avec des habitations àmoins de 200 mètres. La fuite s'est pro<strong>du</strong>ite à hauteur de la RD 50 dans les maisons encontre-bas.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 700 mètres.• Type de digue : Digue en remblai homogène dont l'étanchéité est assurée par un perré enpierres maçonnées (jointoyées).• Données géométriques de la digue : Il s'agit d'un canal en remblai. La hauteur de la digue àl'aval est d'environ 5 mètres, la largeur en crête est de 5 mètres et la pente des talus est de2V/3H. La largeur de la digue dans le port est de 10 mètres.• Données géotechniques :o le corps de digue est constitué de matériaux de type limons, sables et graviers ;o l'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est assurée par un cuvelage en pierres maçonnées.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 2002• Description factuelle : Une fuite importante s'est pro<strong>du</strong>ite dans la digue à proximité d'unouvrage hydraulique passant sous le canal et sur une importante longueur en amont <strong>du</strong> canal.• Mécanismes : Déjointoiement des pierres <strong>du</strong> cuvelage qui assurent l'étanchéité <strong>du</strong> plafond etdes talus.CETMEF – CETE 43
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 05 – Châtillon sur LoirePhotographie 17 : Canal latéral à la Loire à Châtillon sur Loire : le perré en pierres maçonnées (VNF)• Scénario et chronologie : L’étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal et la défense des berges sontassurées par un perré en pierres jointoyées. En 2002, suite à un abaissement puis à uneremontée <strong>du</strong> niveau <strong>du</strong> canal, une fuite importante, inondant des maisons en contre bas, a étéobservée en rive gauche <strong>du</strong> canal au niveau <strong>du</strong> pont de la RD50. Cette fuite s'est pro<strong>du</strong>ite auniveau d'un siphon situé à la jonction talus-plafond. Elle a été accompagnée par l'apparitiond'un fontis en crête de la digue. Ce siphon est apparu après des travaux d'installation d'unecon<strong>du</strong>ite de gaz par forage dirigé sous le canal.Concernant les causes des fuites présentes dans le canal, il existe 2 possibilités :o pour les fuites présentes de longue date dans le canal, le vieillissement des jointsentre les pierres <strong>du</strong> cuvelage explique leurs présences. Le canal a été construit aumoins un siècle avant et une brèche survenue en 1952 montre que ce cuvelage enpierre jointoyée était déjà en place ;o pour la fuite importante survenue en 2002, la réalisation de travaux par GDF sous lecanal par la pose d'une con<strong>du</strong>ite par forage dirigée semble être l'explication. En fait,des fuites devaient déjà exister à cet endroit et les vibrations provoquées par leforage ont <strong>du</strong> amplifier le phénomène.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Un essai de colmatage de la fuite a été réalisé par application d'untampon d'argile avant les travaux définitifs.• Objectifs : Étancher le canal sur une longueur importante de manière à colmater les fuites enmilieu urbain.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Centre Est.• Maître d'œuvre : Subdivision navigation de Briare.• Entreprises : Groupement SAE TERRADE (Pougues les Eaux) et Entreprise deTerrassement <strong>du</strong> Centre.CETMEF – CETE 44
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 05 – Châtillon sur Loire• Reconnaissances : Diagnostic visuel des fuites par le Bureau d'Études ISL.• Conception – dimensionnement : Le Bureau d'Études ISL qui a réalisé un diagnostic de cesfuites, indique qu'il est nécessaire de rejointoyer les pierres <strong>du</strong> cuvelage pour restaurerl'étanchéité. Cette technique est relativement longue à mettre en œuvre et donc couteuse. Il adonc été décidé de curer le canal et d'appliquer sur les 2 talus et le plafond un complexegéotextile-géomembrane-géotextile sur l'ensemble <strong>du</strong> cuvelage en pierre maçonnéesjointives. Ce complexe est protégé par une couverture en béton armé.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Pose d'une géomembrane encadrée par 2nappes géotextiles, le tout protégé par un béton armé jusqu'en crête de digue.• Mise en œuvre : A l'issue de l'étude <strong>du</strong> diagnostic réalisée par le bureau d'études ISL, il avaitété décidé, dans un premier temps, d'abaisser le niveau <strong>du</strong> bief <strong>du</strong>rant la période de chômage<strong>du</strong> canal de décembre et de suivre l'évolution des fuites. À la remise en eau et lorsque la cote<strong>du</strong> canal a atteint 1,3 mètres, une fuite importante a été observée au niveau <strong>du</strong> pont <strong>du</strong>RD50. La décision de procéder à des travaux pour restaurer l'étanchéité <strong>du</strong> canal a été prise.Il a été décidé d'utiliser une technique relativement lourde pour restaurer l'étanchéité de cettepartie <strong>du</strong> canal. La technique utilisée consiste à recouvrir le cuvelage actuel par un ensemblede 2 géotextiles qui entourent une géomembrane. Les travaux ont été réalisés à sec selon lesétapes suivantes :o avant la pose de ce nouveau dispositif d'étanchéité, il a été nécessaire de retirer lavase déposée sur les talus et le plafond afin de mettre au jour le cuvelage en pierresmaçonnées ;o l'opération s'est poursuivie par le remblaiement des vides présents afin que ledispositif d'étanchéité repose sur une surface <strong>du</strong>re en tout point ;o à l'issue de ces 2 opérations, la géomembrane disposant déjà d'une nappe géotextilesur une face a été mise en place (le géotextile a été placé sur les pierres) dans lecuvelage propre et le thermosoudage des bandes a été réalisé ;o ensuite, la nappe de géotextile de recouvrement a été mise en place au-dessus de lagéomembrane ;o enfin, le béton armé de protection à été coulé par dessus. Il est muni de joints dedilatation sur les talus.À ce jour il semble ne plus y avoir de fuites sur cette partie <strong>du</strong> canal.Photographie 18 : Canal latéral à la Loire à Châtillon surLoire : les travaux de curage <strong>du</strong> canal (VNF)Photographie 19 : Canal latéral à la Loire à Châtillon surLoire : mise en place de la géomembrane d'étanchéité et<strong>du</strong> géotextile supérieur (VNF)CETMEF – CETE 45
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 05 – Châtillon sur Loire• Durée des travaux : 2 mois.• Coût des travaux : Environ 1 050 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Les fuites dans le port étaient présentes depuis plusieursannées, suite au vieillissement des joints <strong>du</strong> perré. Pour la fuite au niveau de la RD 50 avecle siphon et le fontis en crête de digue associés, le forage servant au passage de lacanalisation gaz a pu augmenter les désordres dans le perré et augmenter les débits de fuite.Une telle situation aurait pu à plus ou moins long terme con<strong>du</strong>ire à la rupture de l'ouvrage.• Travaux : Les travaux n'ont pas rencontré de problèmes malgré la technique utilisée auniveau <strong>du</strong> dispositif d'étanchéité par géomembrane. La mise en œuvre de ce type de matérielnécessite de prendre des précautions lors <strong>du</strong> collage des différentes bandes. Le béton armén'a pas non plus posé de problème y compris sur les talus amont. Aucune fuite n'a étéconstatée lors de la remise en eau.• Efficacité à court et long terme : Cette méthode est relativement lourde et coûteuse mais ilsemble qu'elle soit efficace. Le canal est en fonctionnement normal depuis le 30 avril 2003et aucun désordre ni aucune fuite n'ont été constatés. Néanmoins traiter des linéaires deplusieurs kilomètres représenterait un cout financier substantiel.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Cette solution très coûteuse apermis de traiter un linéaire important sur une surface qui permet de réaliser une économieau niveau <strong>du</strong> support. Dans le cas présent le perré en pierres maçonnées jointives a permisde déposer le complexe géomembrane-géotextile directement après le nettoyage de lastructure existante.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o notice technique des travaux ;o compte ren<strong>du</strong> de réunion ;o plans et profils en travers.• Personnes interrogées :o Gérard BIZOT – DDE 58 – Briare VN – subdivision de Briare.CETMEF – CETE 46
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 06 – Marseille les AubignyFiche 06 : Canal latéral à la Loire - Marseille les Aubigny – 2002Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Murettes béton et corroi d'argile.Type de désordre : Brèche partielle.Type de réparation : Remblai et palplanches devant les murettes béton.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Centre Est – Subdivision navigation de Decize.• Voie d'eau : Canal latéral à la Loire.• Date de la construction : 1822 à 1838.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet avec navigation commerciale et touristique.• Contexte et enjeux : Le canal est en milieu urbain avec des habitations situées directement àproximité de la rive droite. La brèche s'est pro<strong>du</strong>ite en rive gauche, 100 mètres en amont <strong>du</strong>port de Marseille les Aubigny.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 500 mètres avec les travaux complémentaires.• Type de digue (remblai, déblai ou autres) : La digue est en remblai homogène avec uneétanchéité <strong>du</strong> cuvelage est assurée par un corroi d'argile en amont. La défense des berges estassurée par des murettes béton en sommet de talus amont.• Données géométriques de la digue : Il s'agit d'un canal en remblai. La hauteur de la digue àl'aval est d'environ 0,5 à 1 mètre par rapport au terrain naturel avec un fossé en pied de talusde la digue d'environ 2,5 mètres de profondeur. La largeur de la crête est d'environ 3 mètres.La pente <strong>du</strong> talus amont est de 2V/3H et le talus aval 1V/2H.• Données géotechniques :o le corps de digue est constitué de matériaux de type sables limoneux et graviers ;o l'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est assurée par un corroi d'argile ;o la défense des berges est assurée par des murettes bétons fichées en sommet de talusamont.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 23 mai 2002.• Description factuelle : Brèche partielle de la digue.CETMEF – CETE 47
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 06 – Marseille les AubignyPhotographie 20 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : la brèche (VNF)• Mécanismes : Érosion interne de la digue jusqu'à la formation d'un renard hydraulique puisd'une brèche en rive gauche.• Scénario et chronologie : Le niveau de dégradation des murettes béton est tel qu’un trous’est formé au niveau de la jonction <strong>du</strong> corroi d'argile et des murettes béton, entraînantl’apparition d’un renard hydraulique puis d’une brèche en arrière sur la crête et le talus aval.Les matériaux constitutifs de la digue étant des sables facilement érodables, dès que l'eaus'est infiltrée dans le corps de digue un phénomène d'érosion interne s'est pro<strong>du</strong>it con<strong>du</strong>isantà une rupture partielle de l'ouvrage par renard hydraulique.Photographie 21 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : les murettes béton très dégradées dedéfense des berges (VNF)III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Travaux en urgence.• Objectifs : Combler la brèche dans la digue et reconstituer l'étanchéité puis rétablir lanavigation.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Centre Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Decize.CETMEF – CETE 48
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 06 – Marseille les Aubigny• Entreprises : Travaux en régie.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les travaux de reconstruction ont concerné unedizaine de mètres de corps de digue au droit de la brèche.Après la constitution d'une assise, le corps de digue a été reconstruit avec les matériauxconstitué de sables limoneux qui ont été arrachés et redéposés dans la tranchée drainantelongeant le canal. Les pentes de talus ont été prises égales à celles de la digue existante Cettepente est relativement importante puisqu’elle est supérieure à 2V/3H. Ces matériaux ont étérecompactés par passes successives de 1 mètre afin de garantir la stabilité de la digue.L’étanchéité <strong>du</strong> talus amont et <strong>du</strong> plafond de la digue a été assurée par un corroi d’argile. Ladéfense des berges a été réalisée sur 10 mètres de part et d’autre de la brèche par un rideaude palplanches de 3,5 mètres de hauteur, fiché de 2,5 mètres dans le corps de digue entransperçant le sommet <strong>du</strong> corroi d’argile. Ce rideau de palplanches a été disposé à environ0,3 mètre devant les murettes béton laissées en place. Ce vide a été comblé par desmatériaux argileux prélevés dans le fond <strong>du</strong> canal lors <strong>du</strong> curage.Le nettoyage <strong>du</strong> talus aval de la digue par débroussaillage, abattage des arbres de grandetaille et arrachage des souches a également été réalisé.Cette première phase a donc consisté en des travaux d’urgence de reconstruction de la digueafin de rétablir au plus vite la navigation touristique.Figure 6 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : coupe schématique de la digue reconstruite CETELyon Autun)CETMEF – CETE 49
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 06 – Marseille les Aubigny• Mise en œuvre : Au moment où la brèche s'est pro<strong>du</strong>ite, les agents <strong>du</strong> centre d'exploitationont disposé une bâche plastique sur le talus amont de la digue afin d'éviter que lephénomène se poursuive. Ils ont maintenu cette bâche en mettant un bateau contre la digue.Pour les travaux de reconstruction et de battage des palplanches, la proximité <strong>du</strong> port et lalargeur de la digue en crête ont permis un accès facile à la zone de rupture.• Durée des travaux : 3 jours• Coût des travaux : Non connu - travaux en régie.• Travaux complémentaires nécessaires : Nécessité de traiter les fuites présentes au niveau desmurettes béton qui étaient très dégradées par la mise en place d'un rideau de palplanchesdevant.IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Travaux complémentaires à l'issue de la saison touristique.• Objectifs : Conforter la défense des berges et bloquer les fuites au niveau des murettesbéton.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Centre Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Decize.• Entreprises : Travaux en régie.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Une seconde phase de travaux de confortement<strong>du</strong> canal a débuté au mois de septembre de la même année. Ces travaux ont consisté en lamise en place d’un rideau de palplanches complémentaire, de part et d’autre de la brèche surun linéaire de 500 mètres, de manière à assurer efficacement la défense des berges. Cerideau a été fiché devant les murettes béton.CETMEF – CETE 50
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 06 – Marseille les AubignyPhotographie 22 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : le rideau de palplanches assurant la défense desberges (VNF)• Mise en œuvre : Battage depuis la crête de la digue avec vidange préalable <strong>du</strong> bief.• Durée des travaux : Quelques semaines.• Coût des travaux : Non connu.V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : La rupture provoquée par renard hydraulique est situéeprécisément au niveau des murettes béton, juste au-dessus <strong>du</strong> corroi d’argile. Le trou dans ledispositif d’étanchéité de la cuvette était situé à environ 1 mètre au-dessus <strong>du</strong> plafond <strong>du</strong>canal. Le trou qui s’est pro<strong>du</strong>it dans ces murettes a permis à l’eau de s’infiltrer en massedans le corps de digue pro<strong>du</strong>isant un phénomène d’érosion interne. Il s’est alors créé unebrèche partielle de la digue avec transport des matériaux <strong>du</strong> corps de digue jusqu'au fossédrainant longeant cette digue. Le dépôt des matériaux dans le fossé a permis de ré<strong>du</strong>ire ladifférence de charge entre l’amont et l’aval dans le corps de digue et a contribué à ralentirles vitesses d’écoulement. Les agents de la subdivision VNF de Marseille les Aubigny sontrapidement intervenus, en colmatant le trou dans les murettes par la mise en place d’unebâche plastique sur le talus amont remontant jusque sur le chemin de halage. Un bateau apermis de maintenir en place cette bâche. De plus, l’eau étant retenue dans le fossé, l’espacedisponible pour l’écoulement était relativement ré<strong>du</strong>it. Un matelas d’eau s’est alors constituépermettant de ralentir la vitesse <strong>du</strong> courant. Tous ces éléments ont permis d’éviter unerupture totale de la digue au niveau de la brèche dans les murettes béton.• Travaux : Les travaux n'ont rencontré aucun problème et les accès au chantier étaient aisés.• Efficacité à court et long terme : Cette méthode est relativement simple ce qui a permis auxagents <strong>du</strong> CE de Marseille les Aubigny de réaliser les travaux en régie. Lors de la remise eneau aucune fuite n'est réapparue. Depuis ces travaux aucun désordre et aucune fuite ne sontréapparus.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Cette solution relativement simplea permis de conserver le même dispositif d'étanchéité et une défense des berges assezCETMEF – CETE 51
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 06 – Marseille les Aubignysimilaire à celle existante.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o photographies <strong>du</strong> site.• Personnes interrogées :o Contrôleur <strong>du</strong> centre d'exploitation de Marseille les Aubigny.CETMEF – CETE 52
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 07 - MicaudièreFiche 07 : Canal latéral à la Loire - Micaudière – 2000Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Palplanches et corroi d'argile.Type de désordre : Brèche totale.Type de réparation : Remblai et palplanches.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF - DIR <strong>du</strong> Centre Est – Subdivision navigation de Decize.• Voie d'eau : Canal latéral à la Loire.• Date de la construction : 1822 à 1838.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet avec navigation commerciale et touristique.• Contexte et enjeux : 3 habitations à proximité directe de la digue au niveau de la brèche etune route nationale (RN74).• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 140 mètres.• Type de digue : La digue est en remblai homogène dont l'étanchéité est assurée par un corroid'argile et la défense des berges par un rideau de palplanches métalliques de faible hauteur.• Données géométriques de la digue : Il s'agit d'un canal en remblai. La hauteur <strong>du</strong> talus avalest d'environ 7 mètres, la largeur en crête est d'environ 5 mètres et les pentes des talus sontde 2V/3H.• Données géotechniques :o le corps de digue est constitué de matériaux de type sables limoneux et graviers ;o l'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est assurée par un corroi d'argile ;o la défense des berges est assurée par un rideau de palplanches de faible hauteur.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 23 mai 2000.• Description factuelle : Brèche totale de la digue au niveau d'un aque<strong>du</strong>c passant sous lecanal.CETMEF – CETE 53
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 07 - MicaudièrePhotographie 23 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : la brèche (VNF)• Mécanismes : Une fuite a été détectée le 9 mai 2000 au niveau de l'aque<strong>du</strong>c, puis un renardhydraulique con<strong>du</strong>isant à la rupture complète de la digue en rive gauche 14 jours plus tard.• Scénario et chronologie : L’étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal est assurée par un corroid’argile et la défense des berges par un rideau de palplanches. La brèche s’est pro<strong>du</strong>ite audroit de l’aque<strong>du</strong>c passant sous le plafond <strong>du</strong> canal. Des fuites ayant été constatées dansl’aque<strong>du</strong>c quelques jours auparavant, des travaux de colmatage ont été entrepris entraînantla circulation d’engins de chantier sur le chemin de halage. Cet aque<strong>du</strong>c a été rallongé lorsde la mise au gabarit Freycinet <strong>du</strong> canal en 1890 et il est donc constitué de 2 ouvragesaboutés. Les vibrations in<strong>du</strong>ites ont pu déstabiliser partiellement la digue provoquant desfuites dans le corps de digue. En s’infiltrant, l’eau est venue éroder en interne la diguepro<strong>du</strong>isant un renard hydraulique puis une rupture complète. Il est important de noter que lespalplanches de défense des berges présentaient un niveau de corrosion très importantlaissant apparaître des fuites en sommet de digue entraînant des circulations d’eau dans lecorps de l'ouvrage et une saturation <strong>du</strong> sol support.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Travaux réalisés en urgence.• Objectifs : Reconstruire la digue et reconstituer l'étanchéité puis rétablir la navigation.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Centre Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Decize.• Entreprises : Travaux d'urgence réalisés par les agents <strong>du</strong> centre d'exploitation de Digoin.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun.CETMEF – CETE 54
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 07 - Micaudière• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les travaux de reconstruction de la digueentrepris au lendemain de la rupture ont été réalisés en interne par les agents de lasubdivision et ont été réalisés en 3 phases :o Le corps de digue a été reconstruit avec des matériaux argileux provenant d'unecarrière. Ils ont été sommairement compactés à la lame vibrante et aux engins deterrassements (pelleteuse ...). L’étanchéité a été réalisée par la pose d’un corroid’argile d'environ 30 centimètres d'épaisseur et un rideau de palplanches a été fichéen sommet de digue avec un fichage, depuis la crête de digue variant, de 3,5 à4,5 mètres (une palplanche sur 3 fichée à 4,5 mètres), de part et d'autres de l'aque<strong>du</strong>c,(soit à 1,5 mètres sous la fondation), sur une longueur de 40 mètres de part et d'autrede la brèche. Les palplanches qui ont été mises en place sont des profilés à froid(palfeuilles) de type DWU 3400. Au niveau de la fuite située au raccordement entrela partie initiale et le rallongement de l’aque<strong>du</strong>c, le colmatage a été réalisé au moinssur les parties visibles. A la remise en eau <strong>du</strong> bief, des suintements sont apparus enpied de digue et au niveau <strong>du</strong> raccord de prolongement de l'aque<strong>du</strong>c ;o Le battage d’un rideau complémentaire de palplanches (à une profondeur identique)a permis de supprimer ces fuites. La longueur totale traitée a été, après cette secondeintervention de 140 mètres. Mais dans le même temps, d’autres fuites sont apparuesen pied de digue, à relier certainement aux vibrations in<strong>du</strong>ites par les engins dechantier.Les agents de la subdivision ont tenté de colmater ces fuites à l’aide de COLMAGEL(pro<strong>du</strong>it appliqué manuellement). Ce pro<strong>du</strong>it n’a pas résolu le problèmes des fuites, qui ontpersisté.• Mise en oeuvre : Mise en place d'un batardeau étanche dans le canal en aval de la jonctionavec le canal de Roanne à Digoin.• Durée des travaux : 3 jours suite à la brèche puis encore quelques jours pour le secondrideau.• Coût des travaux : Environ 110 000 F soit environ 17 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Nécessité de traiter les fuites persistantes malgré latentative de colmatage chimique avec un floculent.IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Intervention de confortement définitif avec une étude géotechniquepuis les travaux.• Objectifs : Reconstruire la digue, reconstituer l'étanchéité <strong>du</strong> talus amont et colmater lesfuites au niveau de l'aque<strong>du</strong>c pour rétablir la navigation.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Centre Est.CETMEF – CETE 55
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 07 - Micaudière• Maître d'œuvre : Subdivision de Decize.• Entreprises : E.T.S. - Tours.• Reconnaissances : Une étude de diagnostic a été réalisée par un bureau d'études engéotechnique à l’issue d’une visite sur site réalisée fin août 2000 et d’une campagne dereconnaissances géotechniques sur site réalisée par Géotech comprenant :o 2 sondages carottés à 7 mètres avec prélèvement d'échantillons intacts ;o 10 sondages pénétrométriques au pénétromètre statique à 10 mètres de profondeur ;o 4 essais de perméabilité de type Lefranc par pompage réalisés dans les sondagescarottés ;o mise en place de 2 piézomètres dans les sondages carottés.Ces reconnaissances ont été accompagnées d’un programme d’essais en laboratoire sur leséchantillons intacts prélevés sur site.• Conception – dimensionnement : Aucun• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les travaux définitifs de reconstruction de ladigue et de colmatage des fuites comprenaient les différents points suivants :o Le corps de digue (qui avait été reconstruit lors des travaux d’urgence) a été démontéde part et d’autre de l’aque<strong>du</strong>c. Ces travaux de déblaiement ont été accompagnés detravaux de fouille au niveau des maçonneries de l’aque<strong>du</strong>c, afin de le dégagerentièrement. Le rideau de palplanches qui avait été mis en place à la suite de labrèche a été également démonté ;o A l’issue de cette première phase, l’étanchement de l’aque<strong>du</strong>c a été réalisé parenrobage de la jointure entre la partie initiale (en aval) et la partie rallongée (enamont) à l’aide d’une coque en béton armé fibré projeté de manière à solidariser aumieux les 2 parties de cet aque<strong>du</strong>c. Cet étanchement par béton fibré projeté a étéréalisé en 2 couches formant une épaisseur totale de 7 centimètres sur une longueurde 12 mètres. Préalablement à cette phase, le joint entre les 2 sections avait étéétanché par injection d’un mastic souple ;o ce « sarcophage » en béton a été ensuite recouvert par une couche d'argilecompactée, de manière à assurer une transition plus douce avec le corps de remblaide la digue réalisé en matériaux sableux compactés. La fonction de ces argilescompactées est aussi d’assurer une étanchéité parfaite entre l’ouvrage maçonné et ladigue. Un filtre granulaire en sable propre a été disposé entre les matériaux argileuxet sableux <strong>du</strong> remblai de corps de digue ;o le corps de digue a alors été reconstruit au moyen de matériaux sablo argileuxcompactés. L’étanchéité de la cuvette a été réalisée par la mise en place d’un corroid’argile en plafond et sur les talus sur une épaisseur d'environ 30 centimètres. Unrideau de palplanches a alors été foncé au niveau de l’aque<strong>du</strong>c et sur 10 mètres depart et d’autre. Ces palplanches atteignaient la profondeur de 6 mètresimmédiatement au contact de l’aque<strong>du</strong>c (reliées en pied et en tête par une lierne).Les palplanches éloignées de l’aque<strong>du</strong>c, ont été fichées à 3,5 mètres de profondeur,une palplanche sur 3 a été fichée à 4,5 mètres.Ces travaux ont été réalisés en fin d’année 2000 <strong>du</strong>rant la période de chômage <strong>du</strong> canal.CETMEF – CETE 56
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 07 - MicaudièreFigure 7 : Canal latéral à la Loire à Micaudière : coupe schématique de la digue (CETE Lyon Autun)Photographies 24 et 25: Canal latéral à la Loire àMicaudière : la réparation de l'aque<strong>du</strong>c (VNF)Photographie 26 : Canal latéral à la Loire à Micaudière :mise en place des palplanches (VNF)CETMEF – CETE 57
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 07 - Micaudière• Mise en œuvre : A l’issue de la saison touristique, une vidange partielle <strong>du</strong> bief a été faitepour réaliser les travaux de démontage et de reconstruction de la digue et d'étanchement del'aque<strong>du</strong>c.• Durée des travaux : Non connue.• Coût des travaux : Environ 420 000 f soit environ 64 000 € TTC.V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le phénomène de renard hydraulique s'est pro<strong>du</strong>it suite à unefuite dans la digue. Néanmoins le mécanisme déclencheur reste incertain puisque, àl'origine, la fuite était dans l'aque<strong>du</strong>c et non pas dans la digue.• Travaux : Pas de problèmes particuliers lors des travaux.• Efficacité à court et long terme : Les travaux d'urgences réalisés en régie par les agents <strong>du</strong>centre d'exploitation de Digoin ont permis de rétablir rapidement la navigation. Le principede reconstruire à l'identique permet de ne pas créer de discontinuité dans l'ouvrage.Néanmoins, l'apparition de fuites dès la remise en eau <strong>du</strong> bief indique que cette interventionet la technique employée n'ont pas permis de résoudre le problème d'origine.Les travaux complémentaires relativement simples <strong>du</strong> point de vue de la conception et de lamise en œuvre ont permis de résoudre le problème des fuites dans le corps de digue ainsique dans l'aque<strong>du</strong>c. Depuis les travaux, aucun désordre n'a été constaté et aucune fuite n'estréapparue.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Cette solution simple semble êtreefficace et permet de rester dans la continuité des dispositifs d'étanchéité et de défenses desberges existants de part et d'autre de la zone concernée par les travaux.VI Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o études réalisées par les bureaux d'études ISL ;o photographies <strong>du</strong> site ;o rapports d'incident des contrôleurs de la subdivision.• Personnes interrogées :o Jean Lus BIANCHI, centre d'exploitation de Digoin.CETMEF – CETE 58
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 08 – Bief de partage des VosgesFiche 08 : Canal de la Marne au Rhin – bief de partage des Vosges – 2001Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Cuvelage béton et palplanchesdans le corps de digue.Type de désordre : Brèche partielle.Type de réparation : Double rideau de palplanches..I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR de Strasbourg - Subdivision de Mittersheim.• Voie d'eau : Canal de la Marne au Rhin.• Date de la construction : 1850.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet (trafic de 1 à 2 péniches commerciales parjour et une vingtaine de bateaux de plaisance par jour en été).• Contexte et enjeux : Contexte rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : Environ 100 m comprenant les 8 m de la zone debrèche (des réparations annexes ont été réalisées sur le bief par ailleurs profitant <strong>du</strong> chômage<strong>du</strong> bief).• Type de digue : Remblai et dalles béton formant étanchéité.• Données géométriques de la digue :o Pente de talus de 2V/3H côté canal constituée d'une dalle béton d'environ 0,15 md'épaisseur ;o pente de talus 2V/3H côté aval constituée de remblai enherbé ;o largeur de 5 m en crête ;o hauteur de 3 m au dessus <strong>du</strong> plafond <strong>du</strong> canal.• Données géotechniques :o Argile brune graveleuse et blocs (épaisseur de 0 à – 0,50m) ;o Argiles marneuses plastiques brunes, grises et vertes (épaisseur de 0,50 à – 3,50m) ;o Substratum : marnes verte.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 10 août 2001.• Description factuelle : Brèche de la digue au PK 234,750 , sur une largeur de 8 m et sur latotalité de sa hauteur (5 mètres), entraînant une vidange partielle <strong>du</strong> bief de partage dans lesterrains avoisinants.CETMEF – CETE 59
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 08 – Bief de partage des VosgesPhotographie 27 : Canal de la Marne au Rhin au bief departage des Vosges : la brèche (VNF)Photographie 28 : Canal de la Marne au Rhin au bief departage des Vosges : la brèche côté amont (VNF)• Mécanismes : Erosion interne suite à des infiltrations liées au vieillissement de l'ouvrage etfissuration et effondrement de la dalle béton constituant le dispositif d'étanchéité <strong>du</strong> bief.• Scénario et chronologie : L'étanchéité <strong>du</strong> canal est assurée par une cuvette bétonnée et unrideau de palplanches dans le corps de la digue. La brèche de la digue s'est pro<strong>du</strong>ite entre lafin <strong>du</strong> rideau de palplanches et un aque<strong>du</strong>c.Au matin <strong>du</strong> 10 août 2001, les agents de la circonscription ont constaté une baisseimportante <strong>du</strong> niveau <strong>du</strong> bief. En visitant le linéaire <strong>du</strong> canal, ils ont trouvé l'origine <strong>du</strong>problème et ont constaté les dégâts.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Intervention en urgence.• Objectifs : Réparation définitive de la brèche.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR de Strasbourg.• Maître d'œuvre : Subdivision de Mittersheim.• Entreprises : L'entreprise DURMEYER de Mittersheim est intervenue pour l'ensemble destravaux.• Reconnaissances : Les travaux n'ont fait l'objet que de constatations visuelles.• Conception – dimensionnement : La conception de la solution a été effectuée sur site par lesagents de la subdivision de Mittersheim et les techniciens <strong>du</strong> bureau d'étude del'Arrondissement Territorial <strong>du</strong> Service Navigation de Strasbourg.CETMEF – CETE 60
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 08 – Bief de partage des Vosges• Dispositifs mis en place et caractéristiques :o Dans le corps de digue: Réalisation d'un double rideau de palplanches arasé surl'aque<strong>du</strong>c formant ainsi un caisson qui a été rempli de terre glaise pour assurer uneétanchéité maximum de l'ouvrage (longueur des palplanches : 12m et distance entrechaque rideau : 7m) ;o Dans le canal: Réfection <strong>du</strong> talus bétonné ;Figure 8 : Canal de la Marne au Rhin au bief de partage des Vosges : coupe transversale de la réparation (VNF)• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés à partir <strong>du</strong> chemin de halage, dans le cadre d'unchômage d'urgence. Le bief de partage des Vosges de près de 40 km de long n'a été vidé quepartiellement sur environ 4 km. Le sectionnement <strong>du</strong> bief est effectué à l'aide de bateauxporte(portes flottante).CETMEF – CETE 61
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 08 – Bief de partage des VosgesPhotographie 29 : Canal de la Marne au Rhin au bief de partage des Vosges : mise en place des palplanches(VNF)• Durée des travaux : Environ 5 semaines.• Coût des travaux: Environ 300 000 € TTC.• Travaux complémentaires nécessaires : Des réparations ponctuelles <strong>du</strong> talus bétonnée ontété réalisées simultanément.IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Profitant de la vidange <strong>du</strong> bief, des réparations partielles de berges(non urgentes) ont été effectuées.• Objectifs : Réparations ponctuelles <strong>du</strong> parement étanche (talus bétonnée) sur certainstronçons dégradés de la digue.• Maître d'ouvrage : DIR de Strasbourg.• Maître d'œuvre : Subdivision de Mittersheim.• Entreprises : Travaux effectués en régie.• Reconnaissances : La reconnaissance des désordres a été effectuée visuellement.• Conception – dimensionnement : La conception et le dimensionnement a été effectuée parles agents de la Subdivision de Mittersheim <strong>du</strong> Service Navigation de Strasbourg.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les talus bétonnées ont été reconstitués de lamanière suivante:o Nettoyage haute pression <strong>du</strong> vieux talus présentant des fissures et des trous ;o Colmatage avec de la terre glaise des galeries et trous importants (infiltrations) ;o Pose d'épingles d'ancrages dans le vieux talus béton ;o Pose d'un treillis soudé de 150 par 150 d'un diamètre de 4,5 mm ;CETMEF – CETE 62
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 08 – Bief de partage des Vosgeso Mise en œuvre d'un béton dosé à 350 kg de CPJ45 sur une épaisseur de 0,15 m.• Mise en œuvre : Ces travaux ont été exécutés en même temps que les travaux de réparationde la brèche de la digue dans le cadre <strong>du</strong> chômage d'urgence. Ils ont été réalisés à partir deschemins de halage et de contre halage.• Durée des travaux : Ils ont été réalisé sen même temps que les travaux de confortement.• Coût des travaux : Inconnu.V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le mécanisme de rupture a été clairement identifié (érosioninterne <strong>du</strong> corps de digue suite à des infiltrations liées au vieillissement de l'ouvrage etfissuration et effondrement de la dalle béton constituant le dispositif d'étanchéité <strong>du</strong> bief).• Travaux : Les principales difficultés des travaux dans l'urgence ont porté sur :o le montage <strong>du</strong> dossier de Marché et le déblocage des crédits en plein mois d'août carles principaux décideurs étaient en congés ;o La réalisation d'un chemin d'accès au chemin de halage pour les gros engins del'entreprise qui étaient bloqués par la hauteur limite d'une passerelle ;o La gestion des nombreux bateaux de plaisance bloqués de part et d'autre de labrèche.• Efficacité à court et long terme : La technique de réparation utilisée c'est à dire un doublerideau de palplanches formant caisson au droit de la brèche est un système autostable etdonc très efficace sur le court et le long terme.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La mise en place d'un rideausimple aurait permis une remise en eau plus rapide et à un moindre coût, mais l'utilisationd'un double rideau autostable semble être une solution plus pérenne en terme de stabilité etd'étanchéité.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents:o pièces <strong>du</strong> marché de travaux ;o rapport d'étude de sol ;o compte-ren<strong>du</strong> des évènements ;o coupe schématique en travers des réparations.• Personnes interrogées:o Eric HENTZ Contrôleur des TPE de la subdivision de Mittersheim <strong>du</strong> ServiceNavigation de Strasbourg.CETMEF – CETE 63
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations - fascicule 2Fiche 09 - RéchicourtFiche 09 : Canal de la Marne au Rhin Est – Réchicourt – 2004Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Palplanches et corroi d'argileType de désordre : Fuites.Type de réparation : Remblai et palplanches et techniques végétales.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est - Subdivision de Nancy.• Voie d'eau : Canal de la Marne au Rhin Est à RECHICOURT.• Date de la construction : 1850.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet (trafic de 155 bateaux de commerces/an, et3500 bateaux de plaisance/an).• Contexte et enjeux : Milieu rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 425 m (325 m sur la digue avec une protection enpalplanches et 100 m sur la digue avec protection en perré) <strong>du</strong> PK 219,000 au PK 218,550.• Type de digue : Remblai argileux avec palplanches et restes dégradés de perrés en béton.• Données géométriques de la digue : Hauteur variable de 2,50 m à 6,50 m.• Données géotechniques :o remblai graveleux avec blocs et galets, épaisseur comprise entre 0,60 et 1,80 m(chemin d'exploitation + remblai de la fibre optique) ;o argile marneuse à limoneuse gris-vert à rouge , épaisseur comprise entre 2,50 m et5,50 m ;o substratum : marnes argileuse gris-vert à rouge ;o présence d'une fibre optique dans le corps de digue.Les caractéristiques mécaniques des argiles marneuses à limoneuses sont très faibles àfaibles avec une pression limite comprise entre 0,19 à 0,84 MPa. Le remblai argileux paraîtpeu perméable. Le remblai graveleux est perméable (présence d'eau dans les sondages).II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : décembre 2004• Description factuelle : Plusieurs fuites, sont apparues en raison de la mauvaise étanchéité dela digue. Il est à noter qu'un rideau de palplanches sous dimensionné était déversé depuisplusieurs années et créait des anses d'érosion de grandes longueurs. Ces palplanches, delongueur 3 à 4 m, étaient fichées de 50 cm. Des câbles métalliques provisoires accrochésCETMEF – CETE 64
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations - fascicule 2Fiche 09 - Réchicourtaux arbres permettaient le maintien des palplanches et la conservation <strong>du</strong> gabarit denavigation. Une fuite importante est apparue le 10 décembre 2004,Figure 9 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt :profil avant travaux (VNF)Photographie 30 : Canal de la Marne au Rhin àRéchicourt : fuite de l'eau <strong>du</strong> canal dans la digue.(VNF)• Mécanismes : Le batillage, associé au mauvais état de fonctionnement <strong>du</strong> rideau depalplanches qui était déversé, a provoqué une érosion accélérée de la digue (les vagues <strong>du</strong>esau batillage rognaient en grande partie le chemin de halage et parfois créent des surversesqui débouchaient dans les terrains en contrebas). Ce phénomène affectait le site depuisplusieurs années et des petites réparations d'urgence avaient déjà été réalisées.• Scénario et chronologie : L'intervention a eu lieu après qu'un marinier ait averti lasubdivision des déversements le 10 décembre 2004.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Remblaiement d'urgence en tête de digue.• Objectifs : Stopper les fuites et rétablir l'étanchéité avant de faire des travaux définitifs.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Nancy.• Entreprises : Location d'une mini pelle avec chauffeur comprenant le transport, lecompactage avec une plaque vibrante (marché annuel).• Reconnaissances : Une campagne de sondage a eu lieu en juillet 2004 avec 9 sondagespressiométriques de 8 m de profondeur en tête de digue.• Conception – dimensionnement : Aucun.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Remplacement des matériaux granulaires parCETMEF – CETE 65
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations - fascicule 2Fiche 09 - Réchicourtde l'argile compactée.Photographie 31 : Canal de la Marne au Rhin àRéchicourt : pose <strong>du</strong> grillage avertisseur sur le réseau decâble optique, l'enrobage est complètement argileux(VNF).Photographie 32 : Canal de la Marne au Rhin àRéchicourt : fin <strong>du</strong> colmatage de la digue. Il reste àremplacer le rideau de palplanche déversé (VNF).• Mise en œuvre : Abaissement de 50 cm <strong>du</strong> niveau d'eau <strong>du</strong> canal pour réaliser les travaux.Les matériaux argileux proviennent d'un dépôt de VNF réalisé lors de la construction de lagrande écluse de Réchicourt. Un grillage avertisseur a été mis en place au dessus <strong>du</strong> réseaude fibre optique recouvert d'argile.• Durée des travaux : 1 journée.• Coût des travaux: 1000 € TTC environ.• Travaux complémentaires nécessaires : Réalisation d'un dossier de réparation pour stopperles surverses et les renards.IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Réparation définitive.• Objectifs : Rétablir l'étanchéité <strong>du</strong> bief.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Nancy.• Entreprises : SETHY société spécialisée dans les travaux hydrauliques et de génie civil,avec un sous-traitant pour la pose des palplanches.La fourniture des palplanches a été réalisée dans le cadre <strong>du</strong> marché de fourniture de VNF.CETMEF – CETE 66
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations - fascicule 2Fiche 09 - Réchicourt• Reconnaissances : Etudes géotechniques comprenant une reconnaissance de sol et undimensionnement.• Conception – dimensionnement : Les études ont été réalisées par Fondasol.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : La solution des palplanches a été préférée à lasolution de réparation par technique végétale (cette technique a été néanmoins été mise enœuvre dans des secteurs à proximité avec perrés béton). Les palplanches utilisées ont été detype PU 6, 5240 GP de longueur 7 m dont 4,50 m de fiche. La longueur <strong>du</strong> rideau depalplanches a été de 325 m et de 200 m pour le bief réparé par technique végétale.Figure 10 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : coupe type de la réparation de la digue (VNF).Figure 11 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : technique végétale employée sur les parties <strong>du</strong> bief constituéesde perré en béton (VNF).CETMEF – CETE 67
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations - fascicule 2Fiche 09 - Réchicourt• Mise en œuvre : Mise en œuvre sans vidange <strong>du</strong> canal et maintien de la circulation desbateaux. Les travaux de réparation ont été réalisés par tronçons de 20 m avec retrait d'unrideau de palplanches couchées de 20 m de longueur puis, la pose d'un rideau de palplanchesde 20 m de longueur.• Durée des travaux : 2 mois.• Coût des travaux : 291 000 € TTC de travaux et 100 000 € TTC de fourniture depalplanches.V <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le déversement des palplanches était connu car il se répétaitsouvent en raison <strong>du</strong> mauvais dimensionnement <strong>du</strong> rideau de palplanches.• Travaux : Les travaux ont été effectués à partir d'une barge.• Efficacité à court et long terme : Le rideau de palplanches est une technique très efficacepour assurer une étanchéité.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Dans ce cas de figure, latechnique <strong>du</strong> rideau de palplanches est adaptée, ce qui a permis de ne pas interrompre lanavigation et d'effectuer les travaux à partir d'une barge.La technique végétale utilisée au niveau des perrés a nécessité de réaliser les travaux à sec età une période adaptée à la reprise des végétaux (l'étanchéité est moins efficace par rapport àun rideau de palplanches).La pose de réseaux de fibre optique fragilise la tête de la digue en raison de la présence dematériaux granulaires, très perméables. La pose de matériaux argileux est préférable pourassurer l'étanchéité de la digue.VI Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Liste des documents consultés :o notice explicative ;o pièces <strong>du</strong> marché de travaux ;o guide sur les techniques végétales de VNF trouvé dans le site internet de VNF ;o Rapport d'étude de sol.• Personnes interrogées :o Yannick PAYOT, de l'arrondissement Études et grands Travaux de Nancy ;o Daniel MARTIN, adjoint au chef de la subdivision de Nancy.CETMEF – CETE 68
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les réparations et désordres – fascicule 2Fiche 10 - PonthionFiche 10 : Canal de la Marne au Rhin Ouest – Ponthion – 2006Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Palfeuilles et palplanches (unesur trois).Type de désordre : Brèche partielle.Type de réparation : Corroi d'argile et palplanches et palfeuilles.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est - Subdivision de Bar le Duc.• Voie d'eau : Canal de la Marne au Rhin Ouest bief 67 à Ponthion.• Date de la construction : 1850.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet.• Contexte et enjeux : Milieu rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 20 m.• Type de digue : Digue à profil mixte.• Données géométriques de la digue : Hauteur de la digue 2,50 m• Données géotechniques : Etude fondasol (non communiquée).La digue est constituée de matériaux argilo limoneux.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : février 2006.• Description factuelle : Une fuite importante est apparue en février 2006 entrainant unebrèche de la digue côté contre halage.• Mécanismes : Des microfissures sont apparues dans les palfeuilles créant ainsi unefragilisation de l'étanchéité de la digue.CETMEF – CETE 69
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les réparations et désordres – fascicule 2Fiche 10 - PonthionPhotographie 33: Canal de la Marne au Rhin Est : lafuite au niveau des palfeuilles (VNF)Photographie 34 : Canal de la Marne au Rhin Est : ladigue gorgée d'eau (VNF)• Scénario et chronologie : Un phénomène de « renard » a causé une fuite d'eau importantedans le canal abaissant son niveau d'eau de 30 cm.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Extrême urgence.• Objectifs : Stopper l'écoulement sous le rideau de palfeuilles pour rétablir la navigation.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Bar le Duc.• Entreprises : Non connues.• Reconnaissances : Géotechnique.• Conception – dimensionnement : Pas d'éléments.• Dispositifs mis en place et caractéristiques :o une alternance d'une série de palplanches suivie de trois palfeuilles. La longueur debattage des palplanches atteint 3 m ;o un corroi d'argile de 80 cm de large jusqu'au fond <strong>du</strong> canal soit une hauteur de2,50 m et sur une longueur totale de 20 m. Le compactage des couches a été effectuéà l'aide <strong>du</strong> godet de la pelle mécanique.CETMEF – CETE 70
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les réparations et désordres – fascicule 2Fiche 10 - PonthionPhotographie 35 : Canal de la Marne au Rhin Est : la digue après réparation (VNF)• Mise en œuvre : Il n'y a pas eu de vidange <strong>du</strong> canal mais arrêt de la navigation. L'accès estexistant à proximité.• Durée des travaux : Une semaine.• Coût des travaux : 10 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Ce phénomène était bien connu sur les biefs présentant lamême technique.• Travaux : La seule difficulté concernait l'accès au site.• Efficacité à court et long terme : La technique employée montre de bons résultats pour larésistance et l'étanchéité <strong>du</strong> dispositif.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas :La technique employée n'est pas pertinente compte tenu que des fuites sont nombreuses surle bief. L'emploi uniquement de palplanches aurait probablement une meilleure résistancepar rapport à l'utilisation des palfeuilles.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documentso photographies.• Personnes interrogéeso Fabrice OUDIN, contrôleur à l'Unité Territorial Itinéraire de la Marne au Rhin Ouest.CETMEF – CETE 71
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 11 - VelainesFiche 11 : Canal de la Marne au Rhin Ouest – Velaines – 2007Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Murettes béton et corroi d'argile.Type de désordre : Brèche partielle.Type de réparation : Remblai et tunage et enrochements.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est – Subdivision de Bar le Duc.• Voie d'eau : Canal de la Marne au Rhin Ouest, bief 26 (longueur 1,7 km).• Date de la construction : 1850.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet (trafic de 350 bateaux de plaisance/an et 250bateaux de commerce/an).• Contexte et enjeux : Milieu rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 40 m.• Type de digue : La digue est en profil mixte.• Données géométriques de la digue : La hauteur de la digue est égale à 2,50 m. Le tirantd'eau est de 2,20 m.• Données géotechniques : Le fond <strong>du</strong> canal a été couvert d'argile. Des rehausses de diguesont été créées par apport de matériaux argilo limoneux.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : Fin juin 200<strong>7.</strong>• Description factuelle : Une brèche s'est créée sur la berge de contre halage sur une longueurde 10 m.• Mécanismes : Des plaques de béton posées entre des poutrelles aciers de type IPN se sontdégradées. Un affouillement s'est pro<strong>du</strong>it en arrière de ces dernières. Une déstabilisation desplaques a permis le passage de l'eau.• Scénario et chronologie: Fuite importante de l'eau <strong>du</strong> canal fin juin créant un abaissement<strong>du</strong> niveau d'eau de 30 cm constaté par un agent d'exploitation.Intervention d'urgence de la subdivision VNF locale pour réparer en sous-traitant laprestation.CETMEF – CETE 72
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 11 - VelainesIII. Travaux après désordres• Type d'intervention : Urgence.• Objectifs : Stopper la fuite d'eau <strong>du</strong> canal par la brèche.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Bar le Duc.• Entreprises : L'entreprise locale de terrassement PFENDER est intervenue.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Un cordon argileux large de 1 m et de 2 m deprofondeur assurant l'étanchéité de la digue, a été mis en place derrière une protection entunage. L'entreprise a battu les pieux bois d'acacia jusqu'à 2 m de profondeur. Desenrochements ont également été mis en place sur le talus côté avalUne consolidation d'une trentaine de mètres de longueur de part et d'autre de la brèche a étéréalisée avec la mise en œuvre de pieux bois espacés reliant des liernes en chêne avec ungéotextile.Photographie 36 : Canal de la Marne au Rhin Ouest :mise en œuvre de l'argile (VNF)Photographie 37 : Canal de la Marne au Rhin Ouest : latête de la digue avec les plaques de béton et les pieux enbois (VNF)CETMEF – CETE 73
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 11 - VelainesPhotographie 38 : Canal de la Marne au Rhin Ouest : les enrochements côté terrain naturel (VNF)• Mise en œuvre : Les travaux ont été effectués après la vidange complète <strong>du</strong> canal (créationd'un accès et d'une piste pour la pelle mécanique dans le canal),• Durée des travaux : 1 semaine.• Coût des travaux : 14 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Ce phénomène était connu sur ce secteur.• Travaux : L'accès aux engins mécaniques a nécessité la vidange complète <strong>du</strong> bief l'engin nepouvant pas travailler sur la berge par manque de place. Une piste de matériaux calcaires aété réalisée pour permettre la circulation des engins (pelle et camions).• Efficacité à court et long terme : Aucun désordre n'est survenu depuis la fin des travaux.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique proposée nécessitede faibles moyens et elle améliore la protection de la digue. Elle peut nécessiter la vidangecomplète <strong>du</strong> canal, ce qui peut occasionner des problèmes pour la navigation en périodeestivale. Le contexte <strong>du</strong> site ne permettait cependant pas d'intervenir autrement. La <strong>du</strong>réedes travaux peut être supérieure à une semaine.Il aurait été intéressant d'étudier la mise en œuvre de techniques végétales sur ce site, quiauraient également permis d' améliorer la protection de la digue.CETMEF – CETE 74
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 11 - VelainesVI Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Liste des documents consultés :o Quelques photos ;o un devis de travaux.• Les personnes interrogées :o Fabrice OUDIN, contrôleur à l'Unité Territorial Itinéraire de la Marne au Rhin OuestCETMEF – CETE 75
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 12 - TrèbesFiche 12 : Canal <strong>du</strong> Midi - Trèbes - 2004Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Corroi d'argile.Type de désordre : Fuites importantes.Type de réparation : Palplanches et injection.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Sud Ouest – Subdivision de Languedoc Ouest.• Voie d'eau : Canal <strong>du</strong> Midi.• Date de la construction : 1660 à 1682.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet.• Contexte et enjeux : Culture maraîchère à proximité.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 180 m de palplanches et 310m + 180m d'injection .• Type de digue : Il s'agit d'une digue en remblai homogène étanchée par un corroi d'argile.• Données géométriques de la digue : La digue a environ 5 mètres de large en crête, unehauteur de 2 à 3 m et des pentes de 1V/1H en amont et 2V/3H en aval.• Données géotechniques : La digue est constituée de trois couches, des remblais sablograveleux,une couche d'alluvions fines et un socle molassique de marnes très raides à <strong>du</strong>res.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 2004.• Description factuelle : La rive droite <strong>du</strong> canal est en remblai et surplombe les jardinsmaraîchers où des résurgences, provenant <strong>du</strong> canal, sont apparues. Elles s'étendent sur unlinéaire de 310 m environ de l'aval <strong>du</strong> pont canal sur l'Orbiel jusqu'à l'amont <strong>du</strong> village deTrèbes.• Mécanismes : La digue était soumise à l'érosion externe et interne <strong>du</strong>e au batillage et auxragondins.• Scénario et chronologie : Des résurgences provenant <strong>du</strong> canal sont apparues dans les jardinsmaraîchers qui longent l'Orbiel, en pied aval de la digue. A cet endroit la digue est enremblai.CETMEF – CETE 76
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 12 - TrèbesIII. Travaux après désordres• Type d'intervention : Les travaux ont été réalisés d'après une étude géotechnique datant de2000.• Objectifs : Colmater les fuites.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Sud Ouest.• Maître d'œuvre : Subdivision de Languedoc Ouest.• Entreprises : ADEP.• Reconnaissances : Géotechnique et sondages thermométriques.• Conception – dimensionnement : Le rideau de palplanches a été dimensionné par l'entrepriseADEP.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Un rideau de palplanches de type PU 6 de180 m de long et de 6,90 m de profondeur a été mis en œuvre au milieu <strong>du</strong> chemin dehalage.• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés depuis le chemin de halage.• Durée des travaux : 3 semaines.• Coût des travaux : 112 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Des travaux d'injections ont été nécessaires aprèsdes sondages thermométriques.Photographie 39 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes :palplanches mises en œuvre (VNF)Photographie 40 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes : recépage despalplanches (VNF)CETMEF – CETE 77
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 12 - TrèbesIV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : En 2005 alors que les fuites persistaient, des travaux d'injections ontété réalisés.• Objectifs : colmater les fuites persistantes.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Sud Ouest.• Maître d'œuvre : Subdivision de Languedoc Ouest.• Entreprises : CROBAM.• Reconnaissances : Sondages thermométriques.Photographie 41 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes : emplacement des sondages thermométriques et vue <strong>du</strong> site (VNF)• Conception – dimensionnement : Pour pallier les fuites persistantes et consolider la diguemalgré la mise en œuvre d'un rideau de palplanches, il a été décidé de réaliser des foragesverticaux et des injections.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Des forages de 7 m de profondeur, espacés de1 m et sur deux lignes espacées de 0.50 m ont été réalisés. Ils ont été injectés au coulischaux ciment à l'arrière des palplanches et prolongés au delà des palplanches sur 310 m.Figure 12 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes : coupe après travaux (VNF)CETMEF – CETE 78
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 12 - Trèbes• Mise en œuvre : Les travaux d'injections ont été réalisés depuis le chemin de halage sansdifficulté majeur.• Durée des travaux : 3 jours.• Coût des travaux : 28 100 €.V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Il s'agissait d'une érosion interne <strong>du</strong>e au vieillissement desdispositifs d'étanchéité.• Travaux : Les travaux ont été réalisés sans aucune difficulté majeure aussi bien pour lerideau de palplanches que pour les injections. L'accès était aisé et le chemin de halage assezlarge et portant pour des engins de tailles moyennes.• Efficacité à court et long terme : La mise en place d'un rideau de palplanches s'est avéréeinsuffisante. La réalisation d'injections en travaux complémentaires a été satisfaisant dans unpremier temps mais plus tard, les fuites sont réapparues de manière un peu moinsimportante. Aujourd'hui en 2008 après une visite de contrôle il a été constaté l'absence defuites sans nouvaux travaux.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique employée dans unpremier temps c'est à dire le rideau de palplanches s'est révélée insuffisante, alors que lesinjections ont donné des résultats satisfaisants à long terme. Les injections peuvent être unesolution intéressantes sur un grand linéaire et le coût est bien moindre que la mise en œuvrede palplanches.VI . Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o CCTP des travaux de palplanches ;o Étude <strong>du</strong> rideau de palplanches par l'entreprise ADEP ;o CCTP des travaux de forages et d'injections ;o Rapport des sondages thermométriques de l'entreprise GTC Kappelmeyer GmbH ;o Étude géotechnique de la SORES.• Personnes interrogées :o Françis CLASTRES Subdivisionnaire <strong>du</strong> Service de Navigation de ToulouseSubdivision de Languedoc Ouest ;o Nicolas GILLODES Service Navigation de Toulouse Arrondissement Infrastructureet Exploitation.CETMEF – CETE 79
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 13 – Neuves MaisonsFiche 13 : Moselle canalisée – Neuves Maisons – 2001Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Palplanches tirantées.Type de désordre : Déversement de palplanches.Type de réparation : Palplanches tirantées.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est - Subdivision de Toul.• Voie d'eau : Dérivation de la Moselle canalisée.• Date de la construction : 197<strong>7.</strong>• Spécificités de la voie d'eau : Grand gabarit (trafic environ 900 bateaux de commerces paran et 950 bateaux de plaisance par an).• Contexte et enjeux : Milieu urbain.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 50 m.• Type de digue : Le secteur concerné est un remblai soutenu par un rideau de palplanchescôté canal de dérivation et localement par un second rideau de palplanches <strong>du</strong> côté de larivière Moselle. Pour dimensionner en grand gabarit, le fond de l'ancien canal a étéapprofondi.• Données géométriques de la digue : La zone concernée se situe topographiquement :o à 13 m environ au-dessus <strong>du</strong> fond <strong>du</strong> canal ;o à 10 m au-dessus <strong>du</strong> niveau d'eau <strong>du</strong> canal.Elle correspond à un terrain d'une largeur de 14 mètres environ, supportant une chausséesous circulation, et en grande partie compris entre deux rideaux de palplanches. Ceux-ciconstituent d'un côté la berge <strong>du</strong> canal de dérivation de la Moselle et de l'autre la berge de larivière Moselle. Le rideau de palplanches côté canal est tiranté.• Données géotechniques :o structure de chaussée de 0,50 m d'épaisseur ;o remblai de blocs calcaires de 1 m d'épaisseur ;o graves sableuses 0/50 de 8 m de profondeur ;o marne grise moyennement compacte de 3 m d'épaisseur ;o marne grise raide.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 30 décembre 2001.CETMEF – CETE 80
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 13 – Neuves Maisons• Description factuelle : Déversement d'une portion de rideau de palplanches sur une longueurde 15 m et déplacement en tête de 1 m. Affaissement de la chaussée reliant la RD 974 à unsite in<strong>du</strong>striel.• Mécanismes : Une période de fortes précipitations (supérieures à 80 mm en 3ème décade dedécembre) a in<strong>du</strong>it des variations différentielles des niveaux d'eau de la Moselle et de sanappe en comparaison à celui <strong>du</strong> canal. Le niveau de la nappe supérieur au niveau d'eau ausein <strong>du</strong> canal a in<strong>du</strong>it des pressions supplémentaires sur le rideau de palplanches. Celaconjugué à des températures de – 14 degrés, a provoqué la rupture de quelques tirantsentrainant le basculement <strong>du</strong> rideau sur une quinzaine de mètres. Des tirants précontraintsconstitués de torons 6T13 de la zone affectée ont rompu. Les investigations ont montré unecorrosion importante de ces torons, suite à une détérioration de l'enrobage des tirantsvraisemblablement sous les actions répétées d'un trafic lourd, . Ce phénomène a ré<strong>du</strong>it lacapacité de précontrainte jusqu'à 50 %.• Scénario et chronologie : Les désordres sont survenus le 30 décembre 2001. Le CETE del'Est laboratoire des Ponts et Chaussées de Nancy est intervenu le 2 janvier 2002 pourobserver les désordres et proposer une étude.Photographie 42 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : désordres survenus fin décembre 2003 (VNF)III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Intervention programmée après fermeture en urgence de la route enattente des réparations définitives et maintien de la navigation.• Objectifs : Réparer la zone endommagée pour rétablir la route et assurer l'étanchéité <strong>du</strong>rideau de palplanches.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision de Toul.CETMEF – CETE 81
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 13 – Neuves Maisons• Entreprises :o VILAULT entreprise de travaux hydrauliques et de palplanches ;o sous-traitant SIRCO travaux spéciaux pour les tirants ;o Contrôle extérieur CETE de l'Est LRPC de Nancy.• Reconnaissances : Une campagne de sondage a été réalisée par le Laboratoire Régional desPonts et Chaussées de Nancy en février 2002. Les investigations comprenaient : 1 sondage àla pelle mécanique, 7 sondages au pénétromètre dynamique, et 1 sondage géologique avecessais pressiométriques de 8 m de profondeur en axe de chaussée. En plus des investigationsmenées pour l'identification des désordres, une mesure <strong>du</strong> coefficient de frottement <strong>du</strong> solQs a été effectuée en réalisant un essai d'arrachement sur un tirant existant.• Conception – dimensionnement : La conception et le dimensionnement ont été effectués aumoyen de calculs utilisant le logiciel RIDO et suivant les recommandations Clouterre.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Le dispositif mis en place comprenait leremplacement et la dépose <strong>du</strong> rideau de palplanches déversé, ainsi que la pose de nouveauxtirants. Les palplanches sont de type L3S, de longueur 16 m. Elles ont été battues derrière larangée renversée. Ensuite, les anciennes palplanches déformées ont été recepées au niveaude l'amorce de déversement.Photographie 43 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons :les palplanches neuves et les palplanches déformées .(VNF)Photographie 44 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons :site après la fin des travaux .(VNF)Les tirants supplémentaires ajoutés étaient de différents types :• Une zone A comprenant une rangée de tirants horizontaux (cf figure 13) :○ armature Ø 50 monobarre avec tubage provisoire Ø 150 ;○ espacement de 15 m ;○ longueur de 14 m.○CETMEF – CETE 82
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 13 – Neuves MaisonsCette zone comprend des palplanches aux deux extrémités <strong>du</strong> remblai.• Une zone B comprenant une rangée de tirants inclinés avec bulbes d'ancrage(cf figure 14)○ armature Ø 45 monobarre manchonnée ;○ ancrage <strong>du</strong> bulbe sur une longueur de 6 à 7 m.Cette zone comprend une rangée de palplanches uniquement côté canal.Figure 13 : Profils en travers de la digue et de la réparation (Zone A)Figure 14 : Coupe de la réparation par tirant ancré dans la marne (Zone B).• Mise en œuvre : La réalisation des travaux n'a pas nécessité d'interruption de la navigationmais une coupure de la circulation sur la chaussée. Les palplanches ont été battues depuis laroute. Les tirants sont posés à partir d'une barge sur le canal en eau .CETMEF – CETE 83
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 13 – Neuves MaisonsPhotographie 45 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons :l'atelier de pose des tirants positionné sur barge (VNF)• Durée des travaux : 5 mois de mai à octobre 2002.Photographie 46 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons :l'atelier de battage des palplanches(VNF) .• Coût des travaux : Total 540 000 € TTC environ dont :305 000 € réalisé par Vilault pour les palplanches, la réfection de la route ;235 000 € réalisé par SIRCO pour les tirants.Les palplanches sont fournies par VNF pour un montant de 40 000 € TTC.• Travaux complémentaires nécessaires : Il n'y a pas eu de travaux complémentaires, maisessentiellement une mise sous surveillance <strong>du</strong> site avec une mesure sur les efforts destirants par capteurs de force et un suivi topographique depuis 2003 à ce jour. Le montant estde 15000 € TTC environ. Le site a également fait l'objet d'une instrumentation pour suivreles niveaux piézométriques dans la digue et les efforts dans les tirants de manière continue.Cette instrumentation est effective en 2009. Un tube inclinométrique a également été posédans la digue pour déceler et localiser d'éventuelles surfaces de rupture.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le phénomène a été parfaitement identifié par lesinvestigations réalisées même si l'influence quantitative de certains paramètres restent àpréciser (gel, piézométrie...).• Travaux : Les travaux n'ont pas présenté de difficultés majeures. Ils ont toutefois nécessitéune coupure de voie de circulation et la mise en place d'une déviation pour l'accès au sitein<strong>du</strong>striel.• Efficacité à court et long terme : Les réparations effectuées apparaissent efficace à courtterme dans la mesure où la circulation a été rétablie et qu'aucun nouveau désordre n'estapparu. Le suivi mis en place devrait permettre d'évaluer l'efficacité à long terme de cesCETMEF – CETE 84
Digue des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 13 – Neuves Maisonsréparations.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Les berges <strong>du</strong> site étant déjàentièrement réalisées en palplanches, elles se prêtaient donc bien à cette technique. L'emploid'une autre technique aurait posé des difficultés pour les raccordements à l'existant.V I Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Personnes interrogées :o René STOCK, Chargé d'étude au CETE de l'Est laboratoire de Nancy ;o Jean Yves HELLE, Service de la Navigation <strong>du</strong> Nord Est, responsable de l'antennede Toul.• Documents :o dossiers travaux archivés à l'antenne de Toul ;o rapport de l'inspection immergée de 2002 de VNF ;o rapport d'étude des désordres <strong>du</strong> CETE de l'Est, LRPC de Nancy <strong>du</strong> 26 février 2002 ;o photos (CETE de l'Est, LRPC de Nancy) des désordres et <strong>du</strong> suivi de chantier.Photographie 47 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : le site après réparation ((VNF)CETMEF – CETE 85
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 14 - BlaringhemFiche 14 ::Canal de Neuffossé – Blaringhem – 2001Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Palplanches et perré de typeSensée.Type de désordre : Déversement de palplanches et affouillement.Type de réparation : Double rideau de palplanches avec tirants et remblai et enrochement.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais – Subdivision de Saint Omer.• Voie d'eau : Canal de Neuffossé – Commune de Blaringhem – PK 96,500 à PK 97,000.• Date de la construction : 1960 – 1970 .• Spécificités de la voie d'eau : Grand Gabarit.• Contexte et enjeux : Milieu rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 540 m.• Type de digue :Dans ce secteur, la berge est en profil rasant ou léger déblai. En arrière <strong>du</strong> chemin de halage,un versant aval est constitué par la berge de la rivière Melde.• Données géométriques de la digue :o La défense de berge est de type Sensée, et constituée par un perré, penté à 3V/1Hcôté berge et fondé sur pieux ;o Un renforcement par un rideau de palplanches de 4,5 mètres de longueur, a été misen œuvre devant le perré. La partie située entre le perré et le rideau de palplanches aété remplie de béton jusqu'à former un couronnement au-dessus des palplanches afind'assurer une liaison entre le perré et les palplanches.• Données géotechniques :Les investigations géotechniques montrent la succession lithologique suivante :o 4 à 5 mètres de silts sablonneux bruns avec quelques passées sableuses et fragmentsde silex ;o 4 mètres d'argile sableuse, plastique grise à très foncée ;o un substratum de sables gris, argileux en tête et devenant peu argileux vers la base.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 2000-2001• Description factuelle : La défense de berge présentait d'importants désordres matérialisés,CETMEF – CETE 86
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 14 - Blaringhemsur un linéaire de 140 m, par :o un déversement en tête <strong>du</strong> rideau de palplanches ;o un basculement vers le canal de l'ensemble perré de type Sensée et garde corps ;o le développement d'une importante fissuration et d'un effondrement métrique, enarrière <strong>du</strong> rideau, sur le chemin de contre-halage.Les relevés bathymétriques montraient une érosion importante de la risberme en pied desoutènement, sur un linéaire de 540 mètres. Cette érosion atteignait de l'ordre de 2 mètresd'épaisseur, notamment au droit des secteurs affectés par les désordres majeurs.Photographie 48 : Canal de Neufossé à Blaringhem : lesdésordres - fissuration <strong>du</strong> chemin de contre halage (VNF)Photographie 49 : Canal de Neufossé à Blaringhem : lesdégradations - déversement de palplanches (VNF)• Mécanismes : L'érosion importante de la risberme en pied de soutènement, liée auxmanœuvres d'appontement des bateaux accédant à un quai situé en face de la zone desdésordres majeurs, a généré un déchaussement de la partie en fiche <strong>du</strong> soutènement,diminuant la butée de pied et con<strong>du</strong>isant à la ruine de l'ouvrage par déversement.• Scénario et chronologie : Les premiers désordres sont apparus en 2000 sous la forme defissures sur le chemin de contre-halage. En 2001, la situation s'est brutalement aggravéeavec le basculement d'une partie <strong>du</strong> rideau. Un balisage de la zone a été mis en œuvre sur lecanal et le chemin a été barré. Immédiatement, entre la fin 2001 et le début 2002, des étudesportant sur l'origine des phénomènes et les solutions techniques de réparation ont étéengagées. Elles ont été con<strong>du</strong>ites par le CETE Nord Picardie (Laboratoire de Lille).III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Travaux programmés réalisés en 2004.• Objectifs : Reconstituer la défense de berge et la berge.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.CETMEF – CETE 87
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 14 - Blaringhem• Maître d'œuvre : Subdivision de Saint Omer.• Entreprises : NORPAC.• Reconnaissances : Une reconnaissance géotechnique a été menée en septembre et octobre2001 par le CETE Nord Picardie (Laboratoire de Lille). Les investigations réaliséescomprenaient :o 8 pénétromètres statiques descen<strong>du</strong>s à 10 mètres de profondeur ;o1 sondage carotté avec prélèvements d'échantillons intacts à des fins d'analyse enlaboratoire ;o 1 sondage à la tarière continue à 15 mètres de profondeur ;o des essais d'identification et de mécanique des sols en laboratoire.• Conception – dimensionnement : La conception et le prédimensionnement des solutionstechniques ont été établies par le CETE Nord Picardie – Laboratoire de Lille dans le cadred'une mission géotechnique de type G12 selon la norme NF-P94-500.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Deux dispositifs ont été mis en place :o Au droit de la zone majeure des désordres, sur une longueur de 240 mètres, ledispositif mis en œuvre comprenait un rideau de palplanche de type PU12 de10 mètres de hauteur, tiranté et ancré sur un contre rideau de palplanches de typePU6 de 3,5 m de hauteur ;o Sur une longueur de 300 mètres, le dispositif comprenait la réalisation d'un remblaien marne et la pose d'un enrochement sur fascine et géotextile afin de reconstituer letalus sous eau en butée de pied <strong>du</strong> rideau de palplanches existant.Le décalage entre la phase étude et la phase travaux, ren<strong>du</strong> nécessaire par la préparation <strong>du</strong>marché de travaux et l'obtention des crédits, a con<strong>du</strong>it à une augmentation <strong>du</strong> linéaire deberge affecté par les désordres majeurs. La longueur <strong>du</strong> dispositif en rideau de palplanches àmettre en œuvre au moment des travaux s'est ainsi accrue d'une centaine de mètres.Photographie 50 : Canal de Neufossé à Blaringhem :démolition des palplanches (VNF)Photographie 51 : Canal de Neufossé à Blaringhem : lesfascines de lestage (VNF)CETMEF – CETE 88
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 14 - BlaringhemFigure 15 : Canal de Neufossé à Blaringhem : profil type de réparation au droit des désordres majeurs (VNF)Figure 16 : Canal de Neufossé à Blaringhem : Profil type de réparation <strong>du</strong> talus sous eau (VNF)CETMEF – CETE 89
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 14 - Blaringhem• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés en grande partie par voie d'eau, notamment lebattage <strong>du</strong> rideau avant et la reconstitution <strong>du</strong> talus sous eau en enrochements. Des travauxde terrassement et de finition ont été réalisés directement par et sur le chemin de contrehalage.Photographie 52 : Canal de Neufossé à Blaringhem :battage <strong>du</strong> rideau de palplanches principal (VNF)• Durée des travaux : 3 mois.Photographie 53 : Canal de Neufossé à Blaringhem :Rideau de palplanches et rideau d'ancrage (VNF)• Coût des travaux : Environ 685 000 € TTC (dont fourniture palplanches 241 000 €).• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun,IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le mécanisme de rupture et les causes <strong>du</strong> phénomène ontparfaitement été identifiés par les diverses reconnaissances et analyses bathymétriques etgéotechniques effectuées.• Travaux : Les principales difficultés des travaux ont porté sur la présence d'une ligne hautetension gênant les opérations de levage et de battage des palplanches et la nécessitéd'effectuer des terrassements et la pose d'un géotextile sous eau.• Efficacité à court et long terme : Les réparations se sont avérées pérennes à court et moyentermes puisqu'à ce jour aucune nouvelle dégradation de la défense de berge n'a été constatée.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Compte tenu de la nature desCETMEF – CETE 90
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 14 - Blaringhemdésordres (déversement de palplanches et érosion <strong>du</strong> talus sous eau) et de son ampleur (540mètres affectés dont 240 mètres de déversement), et compte tenu de leur efficacité à court etmoyen terme, les techniques employées se sont avérées pertinentes.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées :• Documents :o Rapport <strong>du</strong> Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Lille daté <strong>du</strong> 19 février2002, Affaire n° 01.50.08487, Dossier 2002 50010 « Blaringhem » ;o Rapport <strong>du</strong> Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Lille daté <strong>du</strong> 20 mars2002, Affaire n° 01.50.08487, Dossier 2002 50022 « Effondrement <strong>du</strong> perré deBlaringhem – solutions de restauration » ;o CCTP <strong>du</strong> marché de restauration ;o Profils types des désordres et solutions techniques ;o Photographies des désordres.• Personnes interrogées :o Jean-Marc LORIOT, Chef de la Subdivision de la Navigation de Saint-Omer -Service Navigation <strong>du</strong> Nord Pas de Calais ;o Jean-Claude DERUY, Subdivision de la Navigation de Saint-Omer.CETMEF – CETE 91
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 15 – MœuvresFiche 15 : Canal <strong>du</strong> Nord – Mœuvres – 2003Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Cuvelage béton.Type de désordre : Brèche totale.Type de réparation : Remblai et béton et DEG avec protection béton.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais – Subdivision de Cambrai.• Voie d'eau : Canal <strong>du</strong> Nord.• Date de construction : 1960-1965.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit légèrement supérieur au gabarit Freycinet avec untrafic important.• Contexte et enjeux : Contexte rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 1641 mètres.• Type de digue : Remblai et dalles béton formant étanchéité.• Données géométriques de la digue :o pente de talus de 2V/3H côté canal, avec un talus de berge constituée de 2 dallesbéton de 3,6 mètres de longueur et 0,2 mètre d'épaisseur reposant l'une sur l'autre ;o pente de talus de 1V/2H côté amont, avec un talus de remblai enherbé ;o largeur de 5 mètres en crête ;o hauteur de 4 mètres au dessus <strong>du</strong> plafond <strong>du</strong> canal.Figure 17 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : profil avant travaux (VNF)CETMEF – CETE 92
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 15 – Mœuvres• Données géotechniques :o Coupe géologique <strong>du</strong> Canal <strong>du</strong> Nord ;o Profils type en travers.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 10 janvier 2003.• Description factuelle : Rupture de la digue au PK12,900, sur une largeur de 6 mètres et surla totalité de sa hauteur (4 mètres), entrainant une vidange complète <strong>du</strong> bief dans les terrainsavoisinants.Photographies 54 et 55 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : les dégradations (VNF)• Mécanismes : Érosion interne suite à des infiltrations liées à une dégradation (vieillissementet fissurations) des dalles bétons constituant le dispositif étanche <strong>du</strong> bief. Rôle possible <strong>du</strong>gel dans la rupture finale des dalles béton.• Scénario et chronologie : Des fuites ont été constatées sur le secteur depuis 2000. Destravaux de réfections avaient été prévus mais reculés trois fois de suite et devaient êtreeffectués en avril 2003. Le 10 janvier 2003 à 20 heures une baisse brutale <strong>du</strong> niveau <strong>du</strong> biefa été constatée par l'éclusier. Une visite effectuée dans la soirée par le contrôleur a montréque la dalle béton supérieure <strong>du</strong> talus s'était rompue, ce qui avait provoqué l'inondation desterrains situés en arrière de la digue. Au cours de la nuit, la dalle inférieure a cédé à son touret le bief s'est alors vidé intégralement.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Intervention en urgence.• Objectifs : Réparation provisoire de la brèche.CETMEF – CETE 93
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 15 – Mœuvres• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.• Maître d'œuvre : Subdivision de Cambrai.• Entreprises : Les différentes entreprises intervenues dans le cadre des travaux ont été :o pour les bétons : Holci, Uni Béton, Béton de France ;o pour les matériels de travaux : Laude, denelle, Bridelle, Beugnet, Cousin ;o pour les matériaux : Lefebvre.Une partie des travaux a par ailleurs été effectuée en régie par les agents de la subdivision deCambrai <strong>du</strong> Service de la Navigation mis à disposition de VNF.• Reconnaissances : Les travaux n'ont fait l'objet que de constatations visuelles, aucune autrereconnaissance particulière a été effectuée.• Conception – dimensionnement : La conception de la solution a été effectuée sur site par lesagents de la subdivision de Cambrai <strong>du</strong> Service Navigation Nord Pas de Calais, avec l'appuitechnique <strong>du</strong> CETE Nord Picardie – Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Lille.• Dispositifs mis en place et caractéristiques :o Remblaiement au moyen de 600 t de granulats issus de rabotage de chaussées(0/120 mm) ;o Parement béton de 0,2 mètre coulé en place en deux couches et protégétemporairement en surface par une feuille de géomembrane. Cette dernièrepermettant d'éviter le lavement <strong>du</strong> béton au contact de l'eau <strong>du</strong>rant son temps deséchage ;o Injection gravitaire d'un coulis de ciment – bentonite (composition : 200 kg deciment pour 900 l d'eau et 20 kg de bentonite) à partir d'une tranchée longitudinalede 1 mètre de profondeur réalisée au sommet de la digue ;o Injection de béton en sous-face des dalles bordant la brèche suite à la persistance defuites au raccordement entre la brèche remblayée et le corps de digue existant.Photographie 56 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : lecomblement (VNF)Photographie 57 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : lesinjections (VNF)CETMEF – CETE 94
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 15 – MœuvresPhotographie 58 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : mise enœuvre de la géomembrane (VNF)Photographie 59 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : mise enœuvre de la protection béton (VNF)• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés à partir <strong>du</strong> chemin de contre halage et deschemins agricoles adjacents. Le bief étant intégralement vidé après la brèche, les opérationsont eu lieu dans le cadre d'un chômage d'urgence.• Durée des travaux : Les travaux de remblaiement ont été effectués en 2 jours les 11 et 12janvier 2003. La reconstitution <strong>du</strong> parement béton a été réalisée les 13 et 14 janvier, lestravaux d'injection gravitaire en crête de digue les 14 et 15 janvier au matin et les injectionsen sous-face dans la soirée <strong>du</strong> 16 janvier. Au total les travaux auront donc <strong>du</strong>ré entre 4 à 5jours.• Coût des travaux :Le coût des travaux a été établi par la Subdivision à :o 31 000 € TTC de fournitures (matériels de travaux publics et consommables) ;o 7 jours complets de travail pour 10 agents (encadrement inclus) en régie.• Travaux complémentaires nécessaires : Des réparations complémentaires ont été réaliséeslors d'un chômage programmé.IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Réparations partielles des berges lors d'un chômage programmé.• Objectifs : Réalisation de travaux ponctuels de reconstitution <strong>du</strong> parement étanche surcertains tronçons dégradés de la digue.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.• Maître d'œuvre : Subdivision de Cambrai.• Entreprises : Inconnues.CETMEF – CETE 95
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 15 – Mœuvres• Reconnaissances : Les travaux n'ont pas fait l'objet de reconnaissances particulières. Leszones soumises à réparations avaient été identifiées à partir de constats visuels dedégradation par les agents de la subdivision de Cambrai <strong>du</strong> Service Navigation Nord Pas deCalais.• Conception – dimensionnement : Pas de données disponibles, a priori conception etdimensionnement par les agents de la subdivision de la navigation de Cambrai.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Le talus a été reconstitué en mettant en place ledispositif suivant :o 0,15 m de grave laitier ;o un dispositif d'étanchéité par géomembrane comprenant un géotextile 500 gr/m2 ; une géomembrane bitumineuse de 3 mm ; un géotextile de 300 gr/m2 ; un béton B30 de 0,15 m d'épaisseur mis en œuvre sur un treillis soudé de 150par 150 d'un diamètre de 5 mm.Figure 18 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : profil type après travaux complémentaires (VNF)• Mise en œuvre : Les travaux ont été réalisés dans le cadre d'un chômage programmé. Ils ontété réalisés à partir des voies de halage et de contre-halage.• Durée des travaux : environ 15 jours.• Coût des travaux : Inconnu.CETMEF – CETE 96
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 15 – MœuvresV <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le mécanisme de rupture a été identifié bien que lesinfluences de certains paramètres n'aient pas pu être parfaitement caractérisées (rôle <strong>du</strong> gel,état de dégradation préalable <strong>du</strong> corps de digue etc...).• Travaux : Les principales difficultés des travaux dans l'urgence ont porté sur :o la définition des caractéristiques et des modes de mise en œuvre (compactage sur unterrain gorgé d'eau) des matériaux servant à combler la brèche ;o la définition des caractéristiques et des modes de mise en œuvre des coulisd'injection pour augmenter l'étanchéité <strong>du</strong> corps de digue, cette technique negarantissant pas une étanchéité <strong>du</strong> corps de digue en profondeur ;o la gestion des interfaces de la brèche avec le corps de digue existant, notamment enterme d'étanchéité ;o la gestion des travaux dans l'urgence (recherche de matériels et sociétés susceptiblesd'intervenir en urgence, contacts des autorités pour l'obtention des autorisationsnécessaires aux travaux etc...).La réalisation des travaux et la réponse aux interrogations soulevées lors de la mise enœuvre se sont appuyées sur l'expérimentation et l'expérience des agents et appuis techniques.• Efficacité à court et long terme : A court terme, la méthode employée s'est avérée efficace.Suite à la remise en eau intervenue le 16 janvier, la navigation a été réouverteprogressivement à partir <strong>du</strong> 17 janvier sous conditions de sécurité. La solution d'urgencemise en œuvre s'est avérée également pérenne, puisqu'elle a permis d'attendre sans nouveauxdésordres le chômage programmé quelques trois mois plus tard. Enfin, les travauxcomplémentaires se sont avérés efficaces dans la <strong>du</strong>rée puisqu'aucun nouveau désordre n'estapparu depuis leur réalisation.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Les techniques employées, tantpour les travaux d'urgence que pour les travaux complémentaires, se sont avérées pertinentespuisqu'elles ont permis une remise en exploitation très rapide à un coût raisonnable.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o Canal <strong>du</strong> Nord - Rupture de digue <strong>du</strong> Bief 4-5 – PK12.900 – RD – Compte ren<strong>du</strong> desévènements et déroulement des travaux de réparation d'urgence ;o Fash Info <strong>du</strong> 22 janvier 2003 – n° 2003-3 – Quoi de neuf au SN/5962 ?..Tout va biensur le Canal <strong>du</strong> Nord ;o Profil en long géologique <strong>du</strong> Canal <strong>du</strong> Nord – Achèvement <strong>du</strong> Canal <strong>du</strong> Nord 1èresection – 10ème lot – PK10.740 à 1<strong>7.</strong>540 – Dressé le 25 octobre 1962 ;o Revêtement des Berges et de plafond – Dessins de détails – Achèvement <strong>du</strong> Canal <strong>du</strong>Nord 1ère section – 10ème lot – PK10.740 à 1<strong>7.</strong>540 – Dressé le 25 octobre 1962.CETMEF – CETE 97
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 15 – Mœuvres• Personnes interrogées :ooAlain LEBEK, Chef de la Subdivision de la Navigation de Cambrai - ServiceNavigation <strong>du</strong> Nord Pas de Calais ;Alain LEFBVRE, Adjoint au Chef de la Subdivision de la Navigation de CambraiCETMEF – CETE 98
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 16 - LanguevoisinFiche 16 : Canal <strong>du</strong> Nord – Languevoisin – 2008Techniques de protection et d'étanchéité existantes : Cuvelage béton.Type de désordre : Fuites.Type de réparation : Remblai et géomembrane (lestée de plaques béton).I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Bassin de la Seine – Subdivision de Péronne.• Voie d'eau : Canal <strong>du</strong> Nord.• Date de la construction : 1960 – 1965.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit légèrement supérieur au gabarit Freycinet avec untrafic très important.• Contexte et enjeux : Contexte rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 11 mètres.• Type de digue (remblai, déblai ou autres) : Digue en remblai.• Données géométriques de la digue :o largeur en crête : 6 mètres sur le canal ;o hauteur <strong>du</strong> talus aval : environ 4 mètres ;o pentes de talus : Talus amont 2V/3H - Talus aval : 2V/3H.• Données géotechniques : Le corps de digue est constitué en matériaux hétérogène avec unplafond en cuvelage béton et un perré béton sur le talus rive droite.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 20 Mai 2008.• Description factuelle : Des fuites importantes dans la digue au droit de l'aque<strong>du</strong>c deLanguevoisin ont provoqué un fontis sur le chemin de service (surface de 1,80 x 2,70,profondeur de 0,70 m). Par ailleurs il existait des cavités dans le cuvelage et à la jonctiontalus/plafond. De plus, l'aque<strong>du</strong>c était bouché et des écoulements depuis le canal sontapparus de part et d'autre <strong>du</strong> canal alors que sa fonction était de drainer le bassin versant dela rive droite vers la rive gauche.CETMEF – CETE 99
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 16 - LanguevoisinPhotographie 60 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : lefontis (CETMEF)Photographie 61 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin :affouillement derrière le perré béton (CETMEF)Photographie 62 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : glissement <strong>du</strong> perré béton devant le rideau de palplanches(CETMEF)• Mécanismes : Érosion interne suite à des infiltrations liées à la dégradation (vieillissement,fissures, fractionnement et glissement) <strong>du</strong> cuvelage béton et aux affouillements au niveau dela transition talus/plafond. De plus, par la dégradation de l'aque<strong>du</strong>c l'entrainement dematériaux a bouché ce dernier. Ces phénomènes ont contribué à l'apparition <strong>du</strong> fontis sur lechemin de halage.• Scénario et chronologie : Le 20 mai, la subdivision a découvert un fontis sur le chemin deservice ainsi que l'accumulation de matériaux dans le siphon. Le plongeur de la subdivisiona réalisé une inspection le 26 mai et a découvert plusieurs fuites dans la digue, une en partiehaute, déjà réparée il y a une dizaine d'années (mise en place d'enrochements), et trois plusgraves au niveau <strong>du</strong> plafond avec aspiration forte. Ces dernières ont été colmatées à 60% pardes sacs en tissus et des boudins remplis de sable (ou ciment) ainsi que des plaquesmétalliques de 0,20 x 0,50 m et 0,20 x 1 m. Le 4 juin une société de plongée est intervenue,elle a confirmé les désordres et a procédé au colmatage des fuites en projetant <strong>du</strong> béton. Leplongeur de la subdivision a réalisé une nouvelle inspection le 9 juin et a constatél'aggravation des fuites (aspiration toujours très forte au niveau <strong>du</strong> plafond) malgrél'application de béton qui s'est avérée inefficace. Le film réalisé a montré que le bétonCETMEF – CETE 100
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 16 - Languevoisinétaient délavé : une des causes probables était la sollicitation entrainée par le passage desbateaux pendant la mise en œuvre.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Intervention en urgence le 2 juillet 2008.• Objectifs : Colmater les fuites avant une réparation définitive lors <strong>du</strong> chômage de 2009.• Maître d'ouvrage : DIR <strong>du</strong> Bassin de la Seine.• Maître d'œuvre : Subdivision de Péronne.• Entreprises : Apinor.• Reconnaissances : Visuelles et subaquatiques.• Conception – dimensionnement : La conception a été effectuée par l'arrondissement Picardieet la subdivision de Péronne.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : La société Apinor est intervenue le mercredi 2juillet sur la journée et a réalisé les travaux suivants :o mise en place de matériaux argileux (50 tonnes selon le devis) dans le fond <strong>du</strong> canalafin de boucher les fuites, de corriger les irrégularités <strong>du</strong> fond et de reconstituer unepente douce de part et d'autre de l'aque<strong>du</strong>c en vue de poser la bâche ;o fourniture et pose d'une membrane en polypropylène 15/10 de 11,25 m de large sur15 m de longueur, sur laquelle était collé un géotextile. Cette membrane a été ten<strong>du</strong>eà l'aide de câbles par des plongeurs puis ancrée en tête sur 1 m dans une tranchée enhaut de talus ;o fourniture et pose sous eau de lest en béton constitué de plaques circulaires de typeplaques de regard d'environ 180kg pour maintenir la géomembrane en place. 15plaques ont été mises en place amarrées en crête de talus par des filins en acier : 3 sur le talus à chaque extrémité de la géomembrane ; 5 sur le plafond <strong>du</strong> canal (partie inférieure de la bâche) ; 4 en pied de talus.o pour compléter la protection, les bords de la géomembrane ont été chargés en argile.Le fontis sur le chemin de halage a été comblé avec des matériaux prélevés sur le pied detalus.CETMEF – CETE 101
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 16 - LanguevoisinPhotographie 63 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : lapremière réparation (CETMEF)Photographie 64 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : lagéomembrane (CETMEF)Photographie 65 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : la réparation <strong>du</strong> bouchage <strong>du</strong> fontis (CETMEF)• Mise en œuvre : L'accès s'est fait par le chemin de halage et les travaux ont été réalisés souseau.• Durée des travaux :1 journée.• Coût des travaux : 19 818 € TTC.• Travaux complémentaires nécessaires et coût : Des travaux complémentaires ont éténécessaires.o le débit sortant de l'aque<strong>du</strong>c a diminué de 30%, mais le bruit et l'écoulement d'eau <strong>du</strong>canal ont persisté ;o une des cavités existantes était toujours présente (cavité de 0,90m dans le perré bétonà 1,30m sous le niveau de l'eau). La membrane a été mise en place symétriquementpar rapport à l'aque<strong>du</strong>c et n'a pas obstruée cette fuite ;o le géotextile était décollé de la membrane ;CETMEF – CETE 102
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 16 - Languevoisinooun espace de 5 cm (partie emmergée) laissait passer l'eau derrière la membrane,celui-ci s'est agrandi au passage des bateaux : il n'y a pas suffisamment de lest bétonsur la membrane qui était très ten<strong>du</strong>e ;les plongeurs de l'Arrondissement Picardie ont constaté des plis de la géomembraneet la persistance de fuites sur le plafond : aspiration de matériaux sous la membrane.IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : En urgence.• Objectifs : Colmater les fuites persistantes et plaquer la géomembrane.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Bassin de la Seine.• Maître d'œuvre : Subdivision de Péronne.• Entreprises : APINOR.• Reconnaissances : Visuelles.• Conception – dimensionnement : La conception a été effectuée par l'arrondissement Picardieet la subdivision de Péronne.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Le 04 août, l'entreprise a mis en place desplaques béton supplémentaires sur la périphérie de la géomembrane posée en juillet. Le 05août une deuxième géomembrane de 225m 2 a été mise en place à la suite côté gauche avecun recouvrement de 1.50m sur toute la hauteur. 80 plaques béton ont été posées (rondes pourle plafond, carrées sur le perré). Elles ont été réparties sur la périphérie et sur lerecouvrement des géomembranes ainsi que sur les zones des fortes aspirations. De l'argile aété répartie en cordon à l'extrémité gauche de la géomembrane.De plus, une signalisation a été installée au droit des travaux pour éviter que les marinierspassent trop près de la réparation.Photographie 66 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin :deuxième intervention (CETMEF)Photographie 67 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin :la géomembrane (CETMEF)CETMEF – CETE 103
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 16 - LanguevoisinPhotographie 68 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : un plot béton maintenant la géomembrane (CETMEF)• Mise en œuvre : Par le chemin de halage.• Durée des travaux : 2 jours• Coût des travaux : Non connu.V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : La dégradation <strong>du</strong> perré était connue et visible. Lesécoulements de part et d'autre de l'aque<strong>du</strong>c ont été expliqués par le bouchage de ce dernierpar des matériaux entraînés par les fuites <strong>du</strong> canal au travers des fissures de l'aque<strong>du</strong>c. Cequi a créé le fontis.• Travaux : La pose de la géomembrane sous eau ne s'est pas avéré être une solutionsatisfaisante.• Efficacité à court et long terme : Non efficace à court terme, la pose de la géomembrane aposé des problèmes et des fuites ont persisté. La deuxième intervention a permis d'arrêter lesfuites visibles autour de l'aque<strong>du</strong>c mais après quelques semaines un fontis d'environ 30 cmde diamètre sur un mètre de profondeur est apparu au même emplacement.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique employée paraissaitacceptable pour une solution d'attente puisqu'elle avait permis de colmater les fuites malgréune mise en œuvre difficile. Finalement, cette solution s'est avérée inacceptable puisqu'unfontis est réapparu. La mise en œuvre d'une géomembrane en eau demande une techniquemieux adaptée. Une réparation définitive fiable est nécessaire et ne peut se faire qu'enpériode de chômage.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o compte ren<strong>du</strong> des désordres par le plongeur de l'arrondissement Picardie ;o compte ren<strong>du</strong> des travaux par SN Seine ;o détail des prix de la première intervention ;o compte ren<strong>du</strong> par mail <strong>du</strong> contrôleur de travaux de la deuxième intervention ;CETMEF – CETE 104
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 16 - Languevoisino mail de l'arrondissement Picardie suite à une visite sur place le 18 Septembre 2008.• Personnes interrogéeso Virginie FLAQUET - LACOUX – SN Seine – Arrondissement Picardie- Bureaud'études ;o Yannick LAISIS – SN Seine – Arrondissement Picardie – Bureau d'études ;o Bernard CHANTRELLE – SN Seine – Arrondissement Picardie – subdivision dePéronne ;o Philippe KUC– SN Seine – Arrondissement Picardie – subdivision de Péronne ;o Isabelle POLLET – SN Seine – Arrondissement Picardie – Bureau d'études.CETMEF – CETE 105
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 17 - IffezheimFiche 17 : Rhin Canalisé – Iffezheim – 2004Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Enrochements, corroi d'argile etécran mince à la base de la digue.Type de désordre : Affaissement.Type de réparation : Enrochements.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR de Strasbourg – Subdivision de Gambsheim.• Voie d'eau : Rhin canalisé – Bief d'Iffezheim.• Date de la construction : 1974.• Spécificités de la voie d'eau : Grand gabarit avec un trafic moyen de 90 bateaux par jours.• Contexte et enjeux : Milieu rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 100 mètres.• Type de digue : Digue en remblai.• Données géométriques de la digue : La digue est de forme trapézoïdale d'une hauteurmoyenne de 4,5 m, d'une largeur de crête de 5 m et d'une pente de 1V/3H.• Données géotechniques : Remblai constituant le corps de la digue sur environ 4,5 m. Il s'agittout d'abord d'une recharge graveleuse puis d'un noyau constitué de matériaux fins. Unrideau étanche (écran mince) est à la base de la digue.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : Prise en compte des désordres à partir de 2004.• Description factuelle : Les désordres sont caractérisés principalement par une zoned'affaissement général de la digue sur une hauteur de 40 cm et sur une centaine de mètres delongueur, entre les pk 319 et 319,100. La partie la plus affaissée se situe au Pk 319,065. Iln'a jamais été constaté de fuite à cet endroit.CETMEF – CETE 106
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 17 - IffezheimPhotographie 69 : Rhin canalisé à Iffezheim : l'affaissement avant travaux (VNF)• Mécanismes : La zone affaissée est située au droit d'un ancien bras comblé sur une épaisseurimportante (environ 20 m) par des matériaux peu compacts. Dans ces conditions, destassements se sont pro<strong>du</strong>its après la construction de l'ouvrage sous l'effet de la surcharge desmatériaux mis en surépaisseur.• Scénario et chronologie : Un affaissement a été constaté par les agents de service de lanavigation à la fin 2004. La période d'apparition des désordres et leur évolution ne sont pasconnus précisément.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Rechargement de la digue en enrochements (100 à 300kg) sur le talussous aquatique sur une épaisseur comprise entre 0,40 et 1,00 m et sur la partie hors eau.Rehaussement <strong>du</strong> noyau argileux et remise à niveau de la crête de digue.• Objectifs : Le rechargement en enrochements a permis d'augmenter le coefficient de stabilitéde la digue et notamment en période de hautes eaux. Le rehaussement <strong>du</strong> noyau et <strong>du</strong>chemin a permis d'assurer la continuité de la digue et d'empêcher un débordement <strong>du</strong> Rhinen cas de hautes eaux sur ce point précis.• Maître d'ouvrage : DIR de Strasbourg.• Maître d'œuvre : Subdivision de Gambsheim.• Entreprises : DTP Terrassement.• Reconnaissances : Suite à la constatation des désordres, un suivi altimétrique mensuel a étéréalisé par le Service Navigation de Strasbourg. Des mesures de températures ont étéréalisées en juillet 2005. Une étude géotechnique de la digue et un calcul de stabilité ont étéréalisés en janvier et février 2006. Une reconnaissance géophysique complémentaire a étéréalisée en février 2008 (dans le cadre d'un marché sur tout le linéaire de digue decanalisation des biefs de Gambsheim et d'Iffezheim).• Conception – dimensionnement : La conception et le dimensionnement ont été ré éalisésavec l'optique de rétablir une pente moyenne <strong>du</strong> talus sous eau à 20° sur une largeurCETMEF – CETE 107
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 17 - Iffezheimd'environ 20 mètres et une longueur d'environ 100 mètres.• Dispositifs mis en place et caractéristiques :o Utilisation d'engins flottants pour l'approvisionnement et la mise en œuvre desenrochements sur ceux existants ;o Rehaussement <strong>du</strong> noyau : creusement d'une tranchée jusqu'au toit <strong>du</strong> noyau existantet recharge avec un matériau argileux. Largeur de la tranchée 1,00 m et hauteurvariable entre 0,4 et 0,8 m ;o Remise à niveau <strong>du</strong> chemin en crête de digue en grave concassée 0/31,5.Figure 19 : Rhin canalisé à Iffezheim : profil en travers (VNF)• Mise en œuvre : Approvisionnement des enrochements 100 à 300 kg par camion et stockageau port de Dalhunden puis reprise par un bateau grue, amenée sur le site et mise en œuvre.• Durée des travaux : 2 mois.• Coût des travaux : 350 000 € TTC.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : L'affaissement de la zone n'a pas évolué, un suivi de la zone aété réalisé mensuellement. La récente reconnaissance géophysique réalisée, a fait apparaîtreun transit d'eau rapide qui s'effectuait principalement sous le noyau de la digue au niveau <strong>du</strong>substratum où il était suspecté l'existence d'un ancien bras <strong>du</strong> Rhin. La profondeur desanomalies étaient de l'ordre de 8 mètres.• Travaux : La difficulté résidait dans le réglage <strong>du</strong> talus sous fluviale. Les contrôles ont étéréalisés essentiellement par la bathymétrie et par une inspection subaquatique par plongeur.CETMEF – CETE 108
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 17 - Iffezheim• Efficacité à court et long terme : Une surveillance est à maintenir sur ce secteur.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : L'absence de fuites apparentes etle transit constaté au niveau <strong>du</strong> substratum, ne remet pas en cause la stabilité de la digue.Les travaux de rechargement en enrochements de la digue ont ainsi permis d'augmenter soncoefficient de stabilité et notamment en cas de hautes eauxVI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o étude géophysique des biefs de Gambsheim Iffezheim (Avril 2008) ;o étude 06-72-023 étude perméafor au pk 319,0 <strong>du</strong> Laboratoire Régional deStrasbourg ;o plan de rechargement <strong>du</strong> bief ;o photographie de la réalisation de la réhausse <strong>du</strong> noyau.• Personnes interrogées :o Patrick WEBER : Service de la Navigation de Strasbourg Subdivision deGambsheim.Photographie 70 : Rhin canalisé à Iffezheim : après travaux (VNF)CETMEF – CETE 109
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 18 - AllenjoieFiche 18 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Allenjoie – 2005Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Perré béton reposant sur desenrochements.Type de désordre : Brèche totale.Type de réparation : Remblai et enrochements liés et béton.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR Saône-Rhône Méditerranée – Subdivision Vallée <strong>du</strong> Doubs.• Voie d'eau : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin.• Date de la construction : 1821 à 1833.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet (navigation de plaisance avec un traficd'environ 600 bateaux jours).• Contexte et enjeux : Pas d'habitations - la brèche s'est pro<strong>du</strong>ite à hauteur d'un contact avecl'Allan.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : Environ 20 mètres.• Type de digue : La digue est en remblai homogène dont l'étanchéité est assurée par un perréen béton.• Données géométriques de la digue : Il s'agit d'un canal en profil mixte. La digue est enremblai en rive gauche. La hauteur de la digue à l'aval est d'environ 6 mètres, la largeur encrête est d'environ 4 mètres et la pente des talus est de 2V/3H.• Données géotechniques :o les matériaux constitutifs <strong>du</strong> corps de digue sont des limons, des sables et desgraviers ;o l'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est assurée par un perré en béton reposant sur desenrochements.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 2 septembre 2005.• Description factuelle : Une brèche de 15 - 20 mètres s'est ouverte dans la digue en rivegauche au niveau <strong>du</strong> contact entre le canal et l'Allan. Le plafond <strong>du</strong> canal n'a pas étéendommagé par cette brèche.CETMEF – CETE 110
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 18 - AllenjoiePhotographie 71 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : la brèche (VNF)• Mécanismes : L’étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal et la défense des berges sont assurées parun perré en béton. Les fuites sont apparues au fur et à mesure <strong>du</strong> temps probablement suiteau vieillissement <strong>du</strong> ciment utilisé, soumis à l'érosion chimique par l'eau <strong>du</strong> canal. Lacirculation de l'eau dans le corps de digue a érodé les matériaux jusqu'à créer un renardhydraulique con<strong>du</strong>isant à la rupture.• Scénario et chronologie : Une fuite avait été détectée le 1er septembre 2005, la veille de larupture. La digue s'est rompue le 2 septembre et les travaux ont débuté quelques jours plustard.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Travaux en urgence.• Objectifs : Reconstruire le corps de digue, reconstituer l'étanchéité <strong>du</strong> plafond et <strong>du</strong> talusamont puis réouverture à la navigation.• Maître d'ouvrage : DIR Saône-Rhône Méditerranée.• Maître d'œuvre : Subdivision Vallée <strong>du</strong> Doubs.• Entreprises : Entreprise PARRET-Frères SA – 25190 FEULE.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun, (les solutions de réparations s'inspiraient detechniques utilisées dans le passé et une proche de la structure d'origine a été privilégiée).• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Reconstruction <strong>du</strong> corps de digue et mise enplace d'un béton d'étanchéité sur le talus amont.Le corps de digue a été reconstruit en matériaux granulaires issus d'une carrière de typeGNT calcaire de granulométrie 0/60 mm.Des enrochement cyclopéens (diamètres environ 500 millimètres) ont été placés sur les 2CETMEF – CETE 111
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 18 - Allenjoietalus.Les enrochements <strong>du</strong> talus amont ont été liés avec <strong>du</strong> béton puis recouvert par une couchede 0/60 mm.Le cuvelage béton a été reconstruit à l'identique de celui existant avec des armaturesmétalliques. Le béton a été projeté en raison de la pente de mise en œuvre.Figure 20 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : coupe schématique de la digue (CETE Lyon Autun)• Mise en œuvre : Les travaux ont nécessité la mise en place d'un petit batardeau devant labrèche pour travailler à sec. Les engins de terrassement sont arrivés par le chemin de halageet par les champs entre la digue et l'Allan. Le bief est resté non navigable <strong>du</strong>rant toute lapériode comprise entre la date d'ouverture de la brèche et la fin des travaux, soit environ 1mois.Photographie 72 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin àAllenjoie : mise en place des enrochements(VNF)Photographie 73 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin àAllenjoie : les enrochements liés au béton (VNF)Photographie 74 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : réalisation <strong>du</strong> béton projeté (VNF)CETMEF – CETE 112
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 18 - Allenjoie• Durée des travaux : 1 mois.• Coût des travaux : Non connu.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Les désordres sont caractéristiques d'un phénomène trèscourant de renard hydraulique succédant à une fuite ancienne.• Travaux : Les travaux n'ont pas posé de problèmes particuliers, et les accès étaientrelativement aisés.• Efficacité à court et long terme : Le canal est en fonction depuis le 30 septembre 2005 etaucun désordre n'a été constaté à ce jour sur ce secteur.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La méthode utilisée estrelativement lourde et coûteuse mais elle conserve une bonne <strong>du</strong>rabilité dans le temps, lareconstruction à l'identique apparait <strong>du</strong>rable au vu de la longévité initiale <strong>du</strong> canal. Latechnique utilisée reste bien adaptée au site puisqu'elle ne concerne qu'un très faible linéairede digue et que cette solution ne crée pas de discontinuité dans le système d'étanchéité del'ouvrage. Le temps d'arrêt d'exploitation <strong>du</strong> canal est resté limité puisqu'il a été seulementd'1 mois.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o photographies <strong>du</strong> chantier.• Personnes interrogées :o David NICOD – SN Rhône-Saône – Subdivision de Montbéliard.CETMEF – CETE 113
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 19 – JonchetFiche 19 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin – Jonchet – 2006Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Perré béton.Type de désordre : Brèche partielle.Type de réparation : Remblai et géomembrane avec protection béton.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : DIR Saône-Rhône Méditerranée – Subdivision Vallée <strong>du</strong> Doubs.• Voie d'eau : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin.• Date de la construction : 1821 à 1833.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet avec navigation de plaisance.• Contexte et enjeux : Pas d'habitations. La brèche s'est pro<strong>du</strong>ite dans un secteur où le canalpasse au milieu des champs de culture. Une canalisation de gaz passe sous le canal.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : Environ 10 mètres.• Type de digue : La digue est en remblai homogène dont l'étanchéité est assurée par un perréen béton.• Données géométriques de la digue : Le canal est en remblai. La hauteur <strong>du</strong> talus aval estd'environ 2 mètres, la largeur en crête est d'environ 4 mètres et la pente des talus est de2V/3H.• Données géotechniques :o les matériaux constitutifs <strong>du</strong> corps de digue sont des limons, sables et graviers ;o l'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est constitué d'un perré en béton reposant sur desenrochements.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 22 juin 2006.• Description factuelle : Une brèche de 5 mètres s'est pro<strong>du</strong>ite dans la digue en rive gauche àla verticale de la canalisation de gaz. La brèche n'a endommagé que la partie supérieure dela digue et s'est arrêtée à 70 centimètres au-dessus <strong>du</strong> plafond.CETMEF – CETE 114
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 19 – JonchetPhotographie 75 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet : la brèche (VNF)• Mécanismes : L’étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal et la défense des berges sont assurées parun perré en béton. Les fuites sont apparues au fur et à mesure des années probablement enraison <strong>du</strong> vieillissement <strong>du</strong> ciment utilisé, soumis à l'érosion chimique par l'eau <strong>du</strong> canal. Lacirculation de l'eau dans le corps de digue a érodé progressivement les matériaux jusqu'àcréer un renard hydraulique con<strong>du</strong>isant à la rupture.• Scénario et chronologie : Une fuite avait été détectée plusieurs mois avant la brèche. Cettedernière s'est pro<strong>du</strong>ite le 22 juin 2006 et le début des travaux a commencé quelques joursplus tard.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Les travaux ont été réalisés en urgence.• Objectifs : Reconstruire le corps de digue, reconstituer l'étanchéité <strong>du</strong> talus amont puisréouverture à la navigation.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR Saône-Rhône Méditerranée.• Maître d'œuvre : Subdivision Vallée <strong>du</strong> Doubs.• Entreprises : Entreprise PARRET-Frères SA - 25190 FEULE.• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun, (les solutions de réparations s'inspiraient detechniques utilisées dans le passé et une proche de la structure d'origine a été privilégiée).• Dispositifs mis en place et caractéristiques : La digue a été partiellement reconstruite surenviron 10 mètres de longueur. L'étanchéité a été traitée sur les dimensions de la brèche soitenviron 5 mètres.CETMEF – CETE 115
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 19 – JonchetLe corps de digue a été reconstruit en matériaux granulaires issus d'une carrière de typeGNT calcaire de granulométrie 0/60 mm.Une géomembrane à excroissances a été posé pour assurer l'étanchéité <strong>du</strong> talus amont. Ils'agissait d'une géomembrane de forte épaisseur et de forte résistance.Le cuvelage béton a été reconstruit à l'identique de celui existant. Le béton a été mis enœuvre manuellement vu la faible surface à couvrir.Figure 21 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet : coupe type des travaux (CETE Lyon Autun)• Mise en œuvre : Le canal n'a pas été entièrement vidé, le niveau d'eau a simplement étéabaissé sous la cote de la brèche. Les engins de terrassement sont arrivés par le chemin dehalage. Du fait de la présence de la canalisation, il a été décidé d'utiliser une pelleteuse depetit gabarit. Le bief est resté non navigable <strong>du</strong>rant toute la période des travaux car le niveaud'eau était trop bas.Photographie 76 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet : mise en place de la géomembrane (VNF)• Durée des travaux : Quelques jours.• Coût des travaux : Non communiqué.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.CETMEF – CETE 116
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 19 – JonchetIV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le phénomène de renard hydraulique succédant à une fuiteancienne est très courant.• Travaux : Les travaux n'ont pas posé de problèmes particuliers, et les accès étaientrelativement aisés.• Efficacité à court et long terme : Le canal en fonction depuis le 30 juin 2006 ne présenteaucun désordre depuis cette date.Cette méthode est relativement simple et probablement peu coûteuse. Sa <strong>du</strong>rabilité dans letemps reste à déterminer notamment au niveau de la jonction avec le perré béton existant enmauvais état.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique utilisée a permisd'intervenir rapidement et de remettre le canal en fonctionnement dans un délais très court.Les agents de la subdivision utilisent beaucoup la géomembrane DELTA MS lors destravaux de réparation des fuites. Elle constitue une alternative au rideau de palplanches ouau mur d'argile lorsqu'elle est « fichée verticalement » dans le corps de digue. Néanmoins lamise en place de manière ponctuelle de ce type d'étanchéité peu créer des discontinuitésdans l'ouvrage et engendrer des fuites aux extrémités voire en dessous. Cette techniquepourrait donc être utilisée comme une solution d'urgence dans l'attente de travauxcomplémentaires plus lourds et dimensionnée par une étude géotechnique.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o photographies <strong>du</strong> chantier.• Personnes interrogées :o David NICOD – SN Rhône-Saône – subdivision Vallée <strong>du</strong> Doubs - Antenne deMontbéliard.CETMEF – CETE 117
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 20 – BriennonFiche 20 : Canal de Roanne à Digoin – Briennon – 2007Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Corroi d'argile et tunage bois.Type de désordre : Brèche totale.Type de réparation : Remblaiement et DEG avec protection en matelas gabions.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DDE 58 – Subdivision navigation de Decize.• Voie d'eau : Canal de Roanne à Digoin.• Date de la construction : 1830 à 1836.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet, (fonction d'alimentation <strong>du</strong> canal latéral à laLoire).• Contexte et enjeux : Pas d'habitations (la brèche s'est pro<strong>du</strong>ite à 3 kilomètres en aval <strong>du</strong> portde Briennon).• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 50 mètres.• Type de digue : C'est une digue en remblai homogène avec étanchéité <strong>du</strong> talus amont parcorroi d'argile.• Données géométriques de la digue : Il s'agit d'un canal en profil mixte. La digue est enremblai en rive droite. La hauteur de la digue à l'aval est d'environ 12 mètres, la largeur encrête est de 4 mètres et la pente des talus est de 3H/2V.• Données géotechniques :o le corps de digue est en limons, sables et graviers ;o l'étanchéité des talus et <strong>du</strong> plafond est assurée par un corroi d'argile ;o la défense des berges est assurée par des pieux en bois et par un corroi d'argile enaval.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : 13 juin 200<strong>7.</strong>• Description factuelle : Brèche totale de la digue.CETMEF – CETE 118
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 20 – BriennonPhotographie 77 : Canal de Roanne à Digoin àBriennon : la brèche (VNF)Photographie 78 : Canal de Roanne à Digoin àBriennon : les désordres (VNF)• Mécanismes : Érosion interne de la digue avec suintement détectée la veille dans le talus val,évoluant en renard hydraulique jusqu'à la rupture de la digue en rive droite.• Scénario et chronologie : D'après VNF, l’étanchéité de la cuvette <strong>du</strong> canal est assurée par uncorroi d’argile et la défense des berges est assurée par des pieux en bois. La rupture s’estpro<strong>du</strong>ite dans le talus amont de la digue peut-être au niveau de la jonction pieux en bois –corroi d’argile. Une fuite avait été détectée par un promeneur quelques heures avant larupture. En circulant, l’eau est venue éroder en interne le corps de la digue jusqu’à créer unrenard hydraulique puis une rupture complète de l’ouvrage. Il est possible qu'un arbre degrande taille ait aussi été arraché <strong>du</strong>rant la nuit entraînant une partie <strong>du</strong> talus val etraccourcissant les chemins hydrauliques.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Visite sur site <strong>du</strong> bureau d'étude <strong>du</strong> SHVN de Nevers le 14 juin puislancement d'un marché de travaux dès le 18 juin. Le marché de reconstruction a été notifié àl'entreprise dès le 16 juillet 2007 et les travaux ont été terminés avec une réouverture <strong>du</strong>canal le 31 août 200<strong>7.</strong> Pour la reconstruction, il a été décidé d'utiliser la technique appliquéepour réparer la brèche <strong>du</strong> canal de Briare (bief de Montambert). La digue a été entièrementreconstruite sur environ 50 mètres de longueur, et le déversoir sur environ 50 mètres.• Objectifs : Reconstruire la digue et reconstituer l'étanchéité pour rétablir au plus vite lanavigation et la fonction alimentaire pour le canal latéral à la Loire.• Maître d'ouvrage : DDE 58.• Maître d'œuvre : Subdivision navigation de Decize.• Entreprises : Entreprise Georges BOUHET – Digoin.CETMEF – CETE 119
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 20 – Briennon• Reconnaissances : Aucune.• Conception – dimensionnement : Aucun. (directement en phase travaux).• Dispositifs mis en place et caractéristiques : La méthode de confortement a été la suivante :o constitution <strong>du</strong> corps de digue en graves de granulométrie 0/40 millimètres réalisépar passes successives de 0,5 mètre d’épaisseur avec compactage. Les pentes de talus2V/3H sont les mêmes que celles de la digue existante ;o réalisation d'un noyau d'argile par passes de 1m à l'avancement de la reconstructionde la digue ;o réalisation d'une tranchée drainante côté amont <strong>du</strong> noyau argileux avec un exutoirevers la vallée de la Loire pour rabattre la nappe dans la digue ;o mise en œuvre d'un Dispositif d'Etanchéite par Géomembrane sur le talus amontconstitué d'une couche support en grave 0/31,5, d'un géotextile non tissé, d'unegéomembrane bitumineuse et d'un géotextile. La géomembrane est ancrée ensommet de digue dans une tranchée d’ancrage remplie de graves 0/40 mm et avecdes épingles plantées au travers de cette géomembrane au fond de la tranchée. Lesgéotextiles ont été ancrés en sommet de digue en arrière des matériaux quirecouvrent cet ensemble géomembrane-géotextiles ;o l’ensemble géomembrane-géotextiles est recouvert par des matelas gabions remplisde matériaux calcaires de granulométrie 80/120 mm fixés en tête par des filins à despieux métalliques de 2m et ancrés par une longrine en béton d'environ 2 m delargeur et 0,40 m d'épaisseur. Ces matelas ont été disposés lors de la période dechômage <strong>du</strong> canal en novembre 2007 soit 2 mois après la reconstruction de la digue.Les matelas gabions ont pour dimensions : 6 mètres de longueur, 2 mètres de largeuret 0,23 mètre d’épaisseur. Chaque matelas est subdivisé en casiers perpendiculairesde 1 mètre de longueur (soit 6 casiers de 2 m x 1 m x 0,23 m par matelas).CETMEF – CETE 120
Mur d'argileDigues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 20 – BriennonChemin de halage0/31,5 mm calcaireTranchée d'ancragede la géomembraneMatelas gabions0/31,5 mm calcaireGraves 0/40 mmPieu d'ancrage métalliqueTranchée drainanteEnsemblegéotextile-géomembraneChemin de halage0/31,5 mm calcaireFilin d'ancragedes gabionsGéomembrane0/31,5 mm calcaireMatelas gabionsTranchée d'ancragede la géomembraneGrave 0/40Pieu d'ancrage métalliqueFigure 22 : Canal de Roanne à Digoin à Briennon : coupe schématique de la digue reconstruite(CETE Lyon Autun)• Mise en œuvre : La réalisation des travaux a nécessité la mise en place d'un batardeauétanche en aval <strong>du</strong> port de Briennon dans l'écluse en amont pour bloquer les arrivées d'eausur le site. Néanmoins, un volume d'eau important transitait via des canalisations au sommet<strong>du</strong> batardeau, pour conserver une partie de l'alimentation des biefs aval et <strong>du</strong> canal latéral àla Loire. Un second batardeau a été installé dans le canal au niveau de la brèche. Les enginsde terrassement ont pu accéder au chantier par le chemin de halage de la digue. Les travauxont été réalisés en 2 phases avec la pose des matelas gabions lors de la période de chômage<strong>du</strong> canal en novembre de la même année.CETMEF – CETE 121
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 20 – BriennonPhotographie79: Canal de Roanne à Digoin à Briennon :le batardeau amont et les tuyaux permettant le transitpartiel de l'eau (VNF)Photographie 80 : Canal de Roanne à Digoin àBriennon : les matelas gabions de protection (VNF)• Durée des travaux : 2 mois en 2 fois (1,5 mois en été et 0,5 mois en automne).• Coût des travaux : Environ 280 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : La rupture par renard hydraulique est avérée puisqu'une fuiteavait été détectée quelques heures avant. L'effet de l'arbre arraché reste hypothétique.• Travaux : Les travaux ont nécessité la mise en œuvre de batardeau pour limiter lesécoulements au droit de la zone des désordres. Ils n'ont pas rencontré de problèmes et lesaccès au chantier étaient relativement aisés <strong>du</strong> fait <strong>du</strong> contexte.• Efficacité à court et long terme : Depuis la réalisation de ces travaux aucune fuite n'a étéconstatée et l'exutoire ne donne aucun rejet. Le canal est en fonction depuis le 31 août 2007et aucun désordre n'a été constaté depuis.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique employée estrelativement lourde et coûteuse mais rapide à mettre en œuvre. Néanmoins, la <strong>du</strong>rée de viedes matelas gabions reste un point sensible.CETMEF – CETE 122
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 20 – BriennonVI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o Marché de travaux ;o compte ren<strong>du</strong> de réunion ;o note technique de l'entreprise ;o plans et profils en travers ;o marché de Briare repris et adapté à Briennon.• Personnes interrogées :o Richard SYBELIN – DDE 58 – Decize VN – centre de Roanne.CETMEF – CETE 123
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 21 - MasnièresFiche 21 : Canal de Saint Quentin – Masnière – 2001Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Murettes et écran d'étanchéité enbéton.Type de désordre : Brèche partielle.Type de réparation : Remblai et palplanches.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais - Subdivision de Cambrai.• Voie d'eau : Canal de Saint Quentin.• Date de la construction : 1728-1810, approfondissement au XIX ème siècle.• Spécificités de la voie d'eau :o canal artificiel à niveau régulé en bor<strong>du</strong>re de la rivière Escaut ;o gabarit Freycinet avec un trafic modéré d'environ 10 bateaux / jours.• Contexte et enjeux : Contexte rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 750 m.• Type de digue : Remblai et écran béton.• Données géométriques de la digue :o pente de talus de 1V/1H côté canal, avec murette maçonnée en crête, suivie d'unerisberme de 1 mètre de largeur, sous eau, arrêtée sur un écran de béton mis en œuvrevers 1950 ;o pente de talus de 2,5V/3H côté aval, avec un talus de remblai enherbé puis un contrefossé;o largeur de 3 mètres en crête ;o hauteur de 3-4 mètres au dessus <strong>du</strong> plafond <strong>du</strong> canal, variable suivant le profillongitudinal de la digue.CETMEF – CETE 124
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 21 - MasnièresFigure 23 : Canal de Saint Quentin à Masnières : profil type avant désordres (VNF)• Données géotechniques :oola digue est constituée à sa partie inférieure de matériaux alluvionnaires silto-sableuxprélevés sur place et difficilement différentiables des matériaux <strong>du</strong> sol support. Sapartie supérieure est constituée de matériaux de remblaiement variés (craie,briques...).les investigations par sondages montrent que le sol support de digue est constituésuccessivement des horizons suivants : alluvions silto-sableuses à argilo-sableuse à passées organiques ; tourbes silto-sableuse et silts sableux organiques ; sables fins à silex ; craie altérée à silex.CETMEF – CETE 125
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 21 - MasnièresII. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiésDate : 22 juillet 2001.• Description factuelle : Dégradation de la digue par un phénomène de renard à la partiesommitale <strong>du</strong> PK12.000 au PK12.030, entraînant une vidange partielle <strong>du</strong> bief dans lesterrains agricoles avoisinants.Photographies 81 et 82 : Canal de Saint Quentin à Masnières : les désordres (VNF)• Mécanismes : Érosion interne et phénomène de renard suite à des infiltrations liées à unedégradation (vieillissement et fissurations) de la murette et de la risberme en crête. L'eaus'est infiltrée au niveau de la risberme sous eau, entre la murette et l'écran d'étanchéité enbéton, insuffisamment ancré en profondeur. Un siphon s'est alors formé par érosion interneet a débouché dans le pied de talus aval de la digue, inondant 13 hectares de champscultivés adjacents.• Scénario et chronologie : Des fuites ont été constatées sur le secteur depuis de nombreusesannées. Des travaux de réfections avaient été effectués en 1998-1999 sur un secteur pluscritique <strong>du</strong> bief et une intervention était à l'étude suite à l'identification de fuites sur cetronçon de bief.Le dimanche 22 juillet 2001 à 6 h 45, une baisse importante <strong>du</strong> niveau <strong>du</strong> bief a étéconstatée par un agent itinérant. Le contrôleur d'astreinte, se rendant immédiatement surplace, a constaté une fuite importante entre les PK12,000 et PK12,030 avec formation d'unsiphon dans la digue suite à une phénomène de renard. Une première tentative de colmatagea été engagée au moyen de ballots de paille, de sac d'argile et de ciment amenés sur placepar barge. Elle s'est avérée infructueuse en raison de la vitesse d'écoulement de la fuite. Leniveau <strong>du</strong> bief a été abaissé afin de ralentir les écoulements et la dégradation de la berge.CETMEF – CETE 126
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 21 - MasnièresIII. Travaux après désordres• Type d'intervention : Intervention en urgence.• Objectifs : Colmatage des fuites.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.• Maître d'œuvre : ubdivision de Cambrai.• Entreprises : Les travaux de battage des palplanches ont été réalisés par la société S.EM.I.P.Le reste des réparations consistant en des travaux de petit terrassement a été pris en chargeen régie par les agents de la subdivision de Cambrai <strong>du</strong> Service de la Navigation mis àdisposition de VNF.• Reconnaissances : Une simple reconnaissance visuelle a été effectuée pour l'exécution destravaux. Ceux-ci ont toutefois bénéficié d'une reconnaissance géotechnique effectuée en1998 pour la définition de travaux de réhabilitation couvrant l'ensemble <strong>du</strong> bief et dont unepartie avait été effectuée en 1999.• Conception – dimensionnement : La conception de la solution a été effectuée sur site par lesagents de la subdivision de Cambrai <strong>du</strong> Service Navigation Nord Pas de Calais.• Dispositifs mis en place et caractéristiques :o réalisation d'un rideau de palplanches de 8 mètres de hauteur totale, sur un linéairede 30 mètres entre les PK 12,000 et PK12,030 ;o colmatage de la digue au moyen de 130 tonnes d'argile et réfection <strong>du</strong> versant avalde la digue et <strong>du</strong> contre-fossé.Figure 24 : Canal de Saint Quentin à Masnières : profil type après réparation (VNF)• Mise en œuvre : Les travaux de battage de palplanches ont été réalisés à partir <strong>du</strong> bief et lestravaux de réfections de la digue à partir <strong>du</strong> chemin de contre halage et des cheminsagricoles adjacents.Le bief étant partiellement vidé après la brèche, les opérations ont eu lieu dans le cadred'une restriction de navigation. Les bateaux de plaisance et bateaux non chargés étaientCETMEF – CETE 127
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 21 - Masnièresautorisés à emprunter le canal, les péniches chargées étaient déviées vers le Canal <strong>du</strong> Nordou immobilisées pendant la <strong>du</strong>rée des travaux.• Durée des travaux : Les travaux se sont déroulés <strong>du</strong> 24 au 26 juillet 2001 et ont entraîné uneinterruption partielle de la navigation de 5 jours.• Coût des travaux : Les coûts des travaux établis par la subdivision sont les suivants :o 9 500 € environ pour le battage des palplanches et leur recépage ;o 14 000 € de palplanches ;o 350 € de béton ;o total 23 850 €.A ces coûts viennent s'ajouter :o 26 500 € d'indemnités de récolte ;o 42 heures de travaux d'acheminement, de comblement et de petit terrassementréalisés en régie par les agents de la subdivision.• Travaux complémentaires nécessaires : Des travaux programmés ont été réalisésultérieurement.IV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Réparation des berges lors de travaux programmés.• Objectifs : Réhabilitation complète de la rive gauche <strong>du</strong> bief de Masnières.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.• Maître d'œuvre : Subdivision de Cambrai.• Entreprise : Société nouvelle SEMIP.• Reconnaissances : Une campagne de reconnaissance géotechnique, correspondant à unemission de type G12 selon la norme NF P 94-500, a été effectuée en 1998 pour laréhabilitation de la rive gauche <strong>du</strong> bief. Cette mission a été réalisée sur la base de 9 sondagesgéologiques profonds avec prises d 'échantillons intacts et essais de mécanique des sols enlaboratoire.• Conception – dimensionnement :La conception s'est focalisée immédiatement sur la mise en œuvre de palplanches dont lepré-dimensionnement a été établi dans le cadre de la mission de reconnaissancegéotechnique G12 pré-citée.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Le dispositif mis en place a consisté en la miseen œuvre d'un rideau de palplanches auto-stable de type PU6 sur une hauteur de 8 mètres etsur un linéaire de 750 mètres. Ce dispositif a prolongé des travaux similaires effectués enCETMEF – CETE 128
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 21 - Masnières1999 sur les 300 premiers mètres linéaires <strong>du</strong> bief et s'est raccordé à un ancien rideauexistant à l'aval.Dans le cadre de ces travaux, les palplanches <strong>du</strong> dispositif mis en œuvre en urgence ont étéarrachées et remplacées pour des raisons de verticalité et d'alignement général <strong>du</strong> rideau.Photographies 83 et 84 : Canal de Saint Quentin à Masnières : après travaux complémentaires (VNF)• Mise en œuvre : La mise en œuvre <strong>du</strong> rideau de palplanches a été effectuée à partir de lavoie d'eau. La circulation des bateaux de gabarit Freycinet a été maintenue <strong>du</strong>rant la <strong>du</strong>réedes travaux avec une signalisation adaptée.• Durée des travaux : Inconnue.• Coût des travaux : Le montant total <strong>du</strong> marché de réhabilitation de la rive gauche <strong>du</strong> biefs'élève à 550 000 euros.V. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le mécanisme de rupture a été identifié bien que lesinfluences de certains paramètres n'aient pas pu être parfaitement caractérisées (rôle <strong>du</strong>batillage, état de dégradation préalable <strong>du</strong> corps de digue etc...).• Travaux : La principale difficulté rencontrée pour la réalisation des travaux fut la nécessitéd'intervenir à partir <strong>du</strong> bief, au moyen d'une barge, et avec un niveau de bief inférieur à lanormale.• Efficacité à court et long terme : La solution mise en œuvre en urgence s'est avérée efficaceà court et moyen terme puisqu'elle a permis une réouverture à la navigation 5 jours aprèsl'apparition des désordres. Elle s'est avérée pérenne en maintenant parfaitement le biefCETMEF – CETE 129
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 21 - Masnièresjusqu'aux travaux définitifs de réhabilitation. Ceux-ci se sont avérés également efficacesdans la <strong>du</strong>rée puisqu'aucun nouveau désordre n'est apparu depuis leur réalisation.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Les techniques employées, tantpour les travaux d'urgence que pour les travaux complémentaires, se sont avérées pertinentespuisqu'elles ont permis une remise en exploitation très rapide à un coût raisonnable.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :o rapport <strong>du</strong> contrôleur d'astreinte <strong>du</strong> 22 juillet 2001 ;o lettre de consultation <strong>du</strong> 23 juillet 2001 et commande <strong>du</strong> 24 juillet 2001 ;o article extrait <strong>du</strong> journal « La Voie <strong>du</strong> Nord » <strong>du</strong> 26 juillet 2001 ;o constat <strong>du</strong> 27 juillet 2001 et bilan <strong>du</strong> 1er Août 2001 ;o note de M. Tobo, subdivisionnaire <strong>du</strong> service navigation de Cambrai, en date <strong>du</strong> 22Août 2001 ;omél de M. Lefebvre, subdivisionnaire <strong>du</strong> service navigation de Cambrai, à M. Ogeren date <strong>du</strong> 17 février 2004, concernant une enquête sur les ruptures <strong>du</strong> diguessignalées par la subdivision ;o pièces <strong>du</strong> marché «Canal de Saint Quentin – Bief de Masnières – Rive Gauche –Confortement de la digue – PK11.570 au PK12.300» (CCTP, DE, BP, Plans,profils) ;orapport géotechnique établi par SOREG, dossier R-98-1113 <strong>du</strong> 24 décembre 1998 etintitulé :« Masnières (59) Canal de Saint Quentin – Bief de Masnières – VoiesNavigables de France – Confortement de la digue en rive gauche ( PK 11.855 à PK12.675) – Examen géotechnique des sols de fondation (mission de type G0 + G12) ».• Personnes interrogées :ooAlain LEBEK, Chef de la Subdivision de la Navigation de Cambrai - ServiceNavigation <strong>du</strong> Nord Pas de Calais ;Alain LEFBVRE, Adjoint au Chef de la Subdivision de la Navigation de Cambrai.CETMEF – CETE 130
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 22 – LandreciesFiche 22 : Canal de la Sambre à l'Oise - Landrecies – 2003Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Palplanches.Type de désordre : Déversement de palplanches.Type de réparation : Pieux bois et redressement de palplanches.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais - Subdivision de Maubeuge.• Voie d'eau : Canal de la Sambre à l'Oise.• Date de la construction: Début des travaux de construction en 1834 et ouverture à lanavigation en 1839.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit freycinet.• Contexte et enjeux : Milieu rural.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 500m.• Type de digue : Digue en remblai.• Données géométriques de la digue : Crête de largeur 5m, talus amont vertical de hauteur3m, talus aval de pente 3V/1H.• Données géotechniques : Aucune donnée disponibleII. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : janvier 2003.• Description factuelle : Déversement de l'entête d'un rideau de palplanches.Photographie 85: Canal de la Sambre à l'Oise àLandrecies : déversement des palplanches (VNF)Photographie 86 : Canal de la Sambre à l'Oise àLandrecies : déversement des palplanches(VNF)CETMEF – CETE 131
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 22 – Landrecies• Mécanismes : Surverse.• Scénario et chronologie : Une crue de la Sambre a généré un écoulement massif des eaux depâtures en direction de la digue <strong>du</strong> canal. La saturation de cette dernière et les forcesd'écoulement en direction <strong>du</strong> canal ont provoqué le déversement de la tête <strong>du</strong> rideau depalplanches vers le canal.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Travaux effectués par entreprise sans urgence en novembre 2003.• Maître d'ouvrage : DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.• Maître d'œuvre : Subdivision de Maubeuge.• Entreprises : Leleu.• Reconnaissances : Visuelles.• Conception – dimensionnement : La conception a été effectuée par le Service de NavigationNord Pas de Calais subdivision de Maubeuge.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Des pieux bois de 200 mm de diamètre et de6 m de longueur tous les mètres ont été mis en place à l'amont des palplanches, côté canal,pour renforcer et maintenir la tête <strong>du</strong> rideau.Photographie 87 : Canal de la Sambre à l'Oise à Landrecies : palplanches avec pieux bois (CETMEF)• Mise en œuvre : Deux grues ont été nécessaires aux travaux. La première a été acheminéesur le chemin de halage et la seconde par le canal au moyen d'une barge. La grue située surle halage a permis de redresser et de maintenir la tête des palplanches pendant que les pieuxbois étaient mis en place à partir de la barge, au moyen de la seconde grue.• Durée des travaux : 7 jours.CETMEF – CETE 132
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 22 – Landrecies• Coût des travaux: 70 000 €.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : La connaissance <strong>du</strong> phénomène ne repose que sur lesobservations visuelles révélant le rôle prépondérant de la crue de la Sambre dans ledéversement <strong>du</strong> rideau de palplanches. Les observations ont été suffisantes pour la définitionet la réalisation des travaux.• Travaux : Les travaux ont nécessité l'emploi de grues et la neutralisation d'un secteurimportant <strong>du</strong> chemin de halage et <strong>du</strong> canal pour la réalisation des travaux.• Efficacité à court et long terme : La méthode s'est avérée efficace à court termepuisqu'aucun nouveau désordre n'a été constaté depuis. Cependant le comportement del'ouvrage en période de crue importante reste à vérifier.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique employée, bien querelativement simple, s'est avérée efficace et pérenne pour redresser et maintenir un rideau depalplanches. Cette méthode est plus économique que la mise en place d'un nouveau rideaude palplanches.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents consultéso Bordereau de prix ;o Commande de pieux bois ;o Plan de situation ;o Photographies avant et après travaux.• Personne interrogéeo Didier DEBRABANT Adjoint à la subdivision de Maubeuge <strong>du</strong> Service deNavigation <strong>du</strong> Nord Pas de Calais .CETMEF – CETE 133
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 23 - OrsFiche 23 : Canal de la Sambre à l'Oise – Ors – 2004Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Corroi d'argile et perré.Type de désordre : Glissement.Type de réparation : Palplanches et remblai.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais – Subdivision de Maubeuge.• Voie d'eau : Canal de la Sambre à l'Oise.• Date de la construction : Début des travaux de construction en 1834 et ouverture à lanavigation en 1839.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet.• Contexte et enjeux : Milieu urbain (commune de Catillon sur Sambre 840 habitants).• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 100 m.• Type de digue : Remblai homogène en limon argileux.• Données géométriques de la digue : La largeur de crête est de 5 m, la hauteur moyenne estde 3m et les pentes amont sont de 2V/3H et aval de 3V/1H.• Données géotechniques : Remblai en limon argileux, étanché par corroi d'argile et protégépar un perré.II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : Janvier 2004.• Description factuelle : Glissement <strong>du</strong> talus <strong>du</strong> chemin de halage vers le contre fossé.CETMEF – CETE 134
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 23 - OrsPhotographie 88 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors :Glissement <strong>du</strong> chemin de service (VNF)• Mécanismes : Glissement.Photographie 89 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors :glissement <strong>du</strong> chemin de service (VNF)• Scénario et chronologie : En 1998 une tranchée de 1,3 mètre de profondeur a été réalisée enbor<strong>du</strong>re <strong>du</strong> chemin de halage pour le passage d'un collecteur AEP de diamètre 110 mm. Desphénomènes d'orniérage se sont développés au droit de celle-ci, probablement lié à unmauvais compactage des matériaux de remplissage. En 2004 un curage complet <strong>du</strong> contrefosséa été réalisé avec arasement de la végétation et recalibrage <strong>du</strong> fossé. Quelques tempsaprès, des glissements de talus sont apparus sur 4 sections successives.L'infiltration des eaux de pluie et l'accumulation d'eau dans le corps de la digue ont aggravéle phénomène. Des terriers de lapins présents le long <strong>du</strong> canal peuvent également avoirfragilisé le talus.III. Travaux après désordres• Type d'intervention : Travaux d'entretien programmé en juillet 2004 dans un délai court.• Objectifs : Reconstituer le talus aval et le chemin de halage.• Maître d'ouvrage : DIR <strong>du</strong> Nord Pas de Calais.• Maître d'œuvre : Subdivision de Maubeuge.• Entreprises : Non connues.• Reconnaissances : Visuelles.• Conception – dimensionnement : La conception et le dimensionnement ont été assurés par lasubdivision de la navigation.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Un rideau de palplanches de type PU 6 de4.00 m de longueur a été mis en œuvre en pied de talus <strong>du</strong> fossé. A partir de la tête de cerideau, un talus de remblai a été reconstitué selon une pente de 2V/3H pour reconstituer leCETMEF – CETE 135
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 23 - Orschemin de service. La pente de la plate-forme de ce chemin a été inversée vers le canal pourévacuer les eaux de pluie.Figure 25 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors : profil en travers des travaux (VNF)• Mise en œuvre : Les travaux ont été effectués à partir <strong>du</strong> chemin de halage sans difficultésmajeures.• Durée des travaux : 8 jours.• Coût des travaux: 44 500 €.• Travaux complémentaires nécessaires : AucunPhotographie 90 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors :après travaux (CETMEF)Photographie 91 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors : lechemin de halage après travaux (CETMEF)IV. Travaux complémentaires• RASCETMEF – CETE 136
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 23 - OrsV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le phénomène de glissement a été bien circonscrit. Lescirconstances à l'origine des désordres ne sont pas identifiées avec certitude. Toutefois desrôles importants sont tenus par le curage et le recalibrage <strong>du</strong> contre-fossé, la présence en têtede talus d'une canalisation en tranchée, sur laquelle se sont développés des phénomènesd'orniérages et d'infiltration d'eaux pluviales. Cette tranchée semble notamment avoir serviede ligne de rupture en tête <strong>du</strong> glissement. Le mécanisme proposé pour le développement <strong>du</strong>glissement est la concomitance d'une suppression de la butée de pied lors <strong>du</strong> curage <strong>du</strong> fosséet de l'action des infiltrations d'eaux pluviales en crête de talus au travers de la tranchéeréalisée pour le passage de la canalisation.• Travaux : Les travaux ont été réalisés directement à partir <strong>du</strong> chemin de halage sansdifficultés majeures.• Efficacité à court et long terme : La solution s'est avérée efficace à court et long termepuisqu'à ce jour aucun nouveau désordre n'est constaté.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique employée estpertinente.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents consultés :o Compte ren<strong>du</strong> de visite de terrain <strong>du</strong> 21 janvier 2004 ;o photographies avant travaux ;o photographies après travaux ;o profil en travers de la solution mise en place.• Personne interrogée :o Didier. DEBRABANT, Adjoint à la subdivision de Maubeuge <strong>du</strong> Service Navigation<strong>du</strong> Nord Pas de Calais.CETMEF – CETE 137
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 24 – CroissyFiche 24 : La Seine – Croissy – 2007Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : Sans protection (matériauxlimoneux issus <strong>du</strong> dragage).Type de désordre : Anses d'érosion.Type de réparation : Palplanches.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Bassin de la Seine – Subdivision de Suresne.• Voie d'eau : La Seine (de part et d'autre de la digue).• Date de la construction : Aux environs de 1682.• Spécificités de la voie d'eau : Grand gabarit.• Contexte et enjeux : Enjeux environnementaux (site classé), enjeux pour la navigation etpour les infrastructures locales (barrages mobiles en amont, stations d'épuration...).• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 580 m.• Type de digue : Il s'agit d'une digue qui sépare la Seine en deux bras et relie l’île <strong>du</strong> Chiard àChatou (78) et l’île de la Chaussée à Croissy-sur-Seine. De nombreux arbres sont plantés surl'ensemble de la digue.Photographie 92 : La Seine à Croissy : plan de situation (VNF)CETMEF – CETE 138
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 24 – Croissy• Données géométriques de la digue : Environ 10 mètres de large en crête. La hauteur estapproximativement de 8 mètres. Les pentes de talus sont plutôt raides.Figure 26 : La Seine à Croissy : profil type de l'ouvrage actuel (VNF)• Données géotechniques : Limon sableux à argileux (la digue a été construiteprogressivement avec des sédiments de dragage).II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés• Date : Les travaux ont débutés en septembre 200<strong>7.</strong>• Description factuelle : Dégradation de la digue suite au batillage et à des phénomènesd'érosion interne pouvant mener à la rupture.• Mécanismes : Erosion interne <strong>du</strong>e au réseau racinaire et érosion externe <strong>du</strong>e aux courantsérosifs, au batillage, à la variation <strong>du</strong> niveau d'eau sur les biefs, et à la destructurationprovoquée par la chute d'arbres.• Scénario et chronologie : La digue n'étant pas protégée, elle s'est érodée progressivementré<strong>du</strong>isant ainsi sa largeur par endroits jusqu'à 9 m, alors qu'elle était en moyenne de 25 m àl'origine. La différence de niveaux d’eau de 3,20 m entre le bras de Marly à l’Est et celui dela Rivière neuve à l’Ouest a entraîné des écoulements internesPhotographie 93 : La Seine à Croissy : berge avant travaux (CETMEF)CETMEF – CETE 139
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 24 – CroissyIII. Travaux après désordres• Type d'intervention : Les travaux ont été entrepris en urgence, à la demande <strong>du</strong> préfet desYvelines (pas de dossier loi sur l'eau et marché conception-réalisation). En effet, à forced’être fragilisé par des érosions, l’ouvrage courait le risque de se rompre à tout moment (lesconséquences d’un tel désastre pourraient se faire ressentir jusqu’aux ports de Gennevilliers(92)).• Objectifs : Confortement de la digue.• Maître d'ouvrage : DIR <strong>du</strong> Bassin de la Seine.• Maître d'œuvre : Subdivision de Suresne.• Entreprises : ETPO (Entreprise de Travaux Publics de l'Ouest).• Reconnaissances : Visuelles, géologiques.• Conception – dimensionnement : Pour neutraliser les circulations internes il a été mis enplace un rideau de palplanche ancré dans le substratum crayeux et pour les érosions externesil a été convenu de recharger le corps de la digue par l'apport de matériaux granulaires.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Pour le parement amont de la digue-canal, surle bras de Marly, mise en place d'un rideau de palplanches ancré dans le substratum crayeuxa été mis en place. Il a été dressé par fonçage hydraulique (vérinage) pour en ré<strong>du</strong>irel'impact et les nuisances, en limite <strong>du</strong> talus actuel et arasé à la cote de la retenue normale.Une protection bois de la tête de rideau d'une hauteur de 20 cm, un talutage et unensemencement d'herbacées ont assuré la liaison avec le terrain actuel. ;Figure 27 : La Seine à Croissy : profil type après travaux (VNF)CETMEF – CETE 140
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 24 – Croissy• Mise en œuvre : Par la voie d'eau.• Durée des travaux : En 2 phases - 1ère phase : 7 à 8 mois sur le Bras de Marly - 2éme phase: le bras de la Rivière Neuve 2009-2010.• Coût des travaux : 6 M€ dont 3M € pour la 1ère phase.• Travaux complémentaires nécessaires : Aucun.IV. Travaux complémentaires• RASV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Le phénomène d'érosion dû au batillage existant depuisplusieurs années sans que rien ne soit fait malgré la diminution de la largeur de la digue. Deplus, les arbres plantés en crête de digue ont provoqué des anses d'érosion importantes lorsde leur basculement.• Travaux : Aucune difficulté. La mise en place des palplanches est réalisée par vérinage,nouvelle technologie japonaise qui a l'avantage d'être moins sonore et de prendre uneemprise moindre (1m utile). De plus, les travaux ont eu lieu par voie d'eau et sans baisse <strong>du</strong>niveau d'exploitation.Photographie 94 : La Seine à Croissy : le verinservant au fonçage des palplanches (VNF)Photographie 95 : La Seine à Croissy : berge après posedes palplanches (CETMEF)• Efficacité à court et long terme : La solution s'est avérée efficace jusqu'à ce jour.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : La technique n'a pas occasionnéede gêne aux riverains et à la navigation pendant la <strong>du</strong>rée des travaux (excepté, l'interdictionde passage en crête de digue). De plus, cette technique, permet d'assurer en une seuleCETMEF – CETE 141
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 24 – Croissyopération l'étanchéité et la protection mécanique de l'ouvrage.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées• Documents :oprésentation générale des travaux de confortement de la digue canal de Croissy surSeine de septembre 2007 - document de communication VNF ;o article dans la lettre interne de VNF de novembre 2007 numéro 148 ;o programme <strong>du</strong> marché de maîtrise d'œuvre <strong>du</strong> 23 juin 2008.• Personnes interrogées :o Michel MOLINA (Service Navigation de la Seine / Arrondissement des Boucles dela Seine) ;o Jean GABER (Service Navigation de la Seine / Arrondissement des Boucles de laSeine) ;o Thierry GIRARD (Service Navigation de la Seine / Arrondissement des Boucles dela Seine).Photographie 96 : La Seine à Croissy : berge après travaux (VNF)CETMEF – CETE 142
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 25 – EpinalFiche 25 : Canal des Vosges – Epinal – 2004Techniques de protection de berges et d'étanchéité existantes : corroi d'argile (côté amont) etpalplanches (côté aval)Type de désordre : Fontis.Type de réparation : Enrochements et injections.I. Descriptif de la digue initiale• Gestionnaire : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est – Subdivision d'Epinal.• Voie d'eau : Canal des Vosges embranchement <strong>du</strong> port d'Epinal.• Date de la construction : 1880.• Spécificités de la voie d'eau : Gabarit Freycinet.• Contexte et enjeux : Milieu urbain. Le canal en profil cavalier est surmonté d'une routedépartementale. Les berges sont un site de promenade.• Longueur <strong>du</strong> tronçon de digue étudiée : 60 m.• Type de digue : Profil mixte.• Données géométriques de la digue : La digue a une hauteur de 3,20 m, une crête de 20m delarge et des pentes à 2V/1H.• Données géotechniques :o le site affecté se situe au niveau d'un ancien lit, il est constitué de calcaire marneuxavec des poches de gypses et d'anhydrite ;o la route en partie supérieure s'affaisse régulièrement depuis 1931. Elle estinstrumentée d'un inclinomètre ;o étude de diagnostic initial des désordres HYDROGEOTECHNIQUE de mai 2006 ;o étude géothechnique FONDASOL avec propositions de confortement de septembre200<strong>7.</strong>II. Désordres et mécanismes à l’origine des travaux étudiés:• Date : 2004.• Description factuelle :odes fontis de 7 à 9 m ont été observés dans le plafond <strong>du</strong> canal lors <strong>du</strong> chômage de2004. Les fontis restaient en eau, les poches semblaient étanches ;o le site est affecté de mouvement de terrain depuis longtemps en partie supérieure : un mur de contrefort a été réalisé en 1931 au niveau <strong>du</strong> chemin de halage, ilCETMEF – CETE 143
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 25 – Epinaloest dans un état avancé de délabrement ; la route en partie supérieure s'affaisse ou s'effondre fréquemment (1935,1980,2005).la risberme formant le chemin de halage a disparu.Photographies 97 et 98 : Canal des Vosges à Epinal : les désordres (VNF)• Mécanismes : La dissolution de poches de gypse au sein <strong>du</strong> sol support par des circulationsd'eaux souterraines a in<strong>du</strong>it la création de cavités en profondeur. Cela provoqua la remontéed'un fontis par décompression et déstructuration des sols causant la disparition <strong>du</strong> chemin dehalage et les affaissements au niveau de la RD12.• Scénario et chronologie : Effondrement de la RD12 au départ très localement puisgénéralisé sur environ 80 m, avec affaissement de plus de 1,50 m . La RD 12 a été fermée àla circulation depuis l'apparition des fontis. Le constat a été fait par Conseil Général desVosges en mai 2006. Les études géotechniques ont été lancées en partenariat avec le ConseilGénéral des Vosges sur la base d'un appel d'offres.III. Travaux après désordres:• Type d'intervention : Programmée.• Objectifs : Rétablir le profil <strong>du</strong> canal, combler les vides éventuels et consolider le solsupport.• Maître d'ouvrage : VNF - DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision d'Epinal.• Entreprises :o Muller TP ;o groupement avec GTS ;o contrôle extérieur CETE de l'Est LRPC de Nancy.CETMEF – CETE 144
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 25 – Epinal• Reconnaissances : Visuelles, étude géotechnique et pose de 2 inclinomètres dont un enpartie supérieure et un à mi-pente et réalisation de profils par des procédés géophysiques (aupanneau électrique).• Conception – dimensionnement : Le dossier a été monté par VNF sur proposition deFondasol à l'issue de l'étude géotechnique.• Dispositifs mis en place et caractéristiques : Les travaux décrits ci-après concernent le canalet ont été financés par VNF. Les travaux concernant le rétablissement de la RD 12 ont étéfinancés par le Conseil Général des Vosges : Les travaux sur le canal ont consisté :o au comblement des vides par des enrochements 90/250 non gélifs ;o à la pose d'un géotextile filtrant en fond de canal actuel puis reprofilage <strong>du</strong> canalavec des enrochements de même type ;o à la réalisation d'injections au niveau des sols décomprimés permettant lecomblement partiel de certaines failles ou vides et l'augmentation des propriétésmécaniques <strong>du</strong> sol en place.Travauxincombant auCG 88Travaux incombant àVNFFigure 28 : Canal des Vosges à Epinal : coupe des travaux (VNF)• Mise en œuvre : Les travaux ont eu lieu en eau, un léger courant provoqué par le rôled'alimentation <strong>du</strong> canal a été ressenti lors de la pose <strong>du</strong> géotextile.Une voie d'accès a été créée et les travaux ont été réalisés en partie depuis l'autre berge ou enCETMEF – CETE 145
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 25 – Epinalbarque. Réalisation d'un profil bathymétrique initial ; Uniformisation <strong>du</strong> profil par mise en place d'enrochements à l'aide d'unepelle mécanique ; Confirmation bathymétrique ; Pose d'un géotextile filtrant ; Reprofilage <strong>du</strong> canal tel que initialement grâce à des enrochements ; Injections au niveau de la risberme ; confirmation bathymétrique,Photographie 99 : Canal des Vosges à Epinal : les travaux de confortement de la berge (VNF)• Durée des travaux : Les travaux concernant la tranche ferme ont été prévus pour un délai de4 mois. Deux tranches conditionnelles ont été également prévues, chacune pour 3 mois detravaux, la première pour la mise en œuvre de 20 forages d'injections de 10 m deprofondeur, la seconde pour la mise en œuvre de 20 forages d'injections de 15 m deprofondeur.Au total les travaux auront <strong>du</strong>ré 3 mois en ce qui concerne la tranche fixe et 5 mois et demipour ce qui est des tranches conditionnelles,• Coût des travaux : Tranche Ferme : 274 063 € TTC.Tranche Conditionnelle 1 : 139 393 € TTC.Tranche Conditionnelle 2 : 171 087 € TTC.soit 585 000 € TTC au total.• Travaux complémentaire nécessaires : Des fuites repérées <strong>du</strong>rant la phase travaux ont étéétanchées dans le cadre de travaux complémentairesIV. Travaux complémentaires• Type d'intervention : Des fuites relativement importantes ont été constatées en phase travauxdans la continuité de la zone confortée. Il a été décidé de prolonger la zone traitée par desinjections.CETMEF – CETE 146
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 25 – Epinal• Objectifs : Etancher les fuites repérées <strong>du</strong>rant la phase travaux.• Maître d'ouvrage : VNF – DIR <strong>du</strong> Nord Est.• Maître d'œuvre : Subdivision d'Epinal.• Entreprises :o Muller TP ;o groupement avec GTS ;o contrôle extérieur CETE de l'Est – LRPC de Nancy.• Reconnaissances : Visuelles et étude géotechnique• Conception – dimensionnement : Injections sous pression jusqu'à 5 m de profondeur• Dispositifs mis en place et caractéristiques :o comblement des vides par des enrochements 90/250 non gélifs ;o pose d'un géotextile filtrant en fond de canal actuel puis reprofilage <strong>du</strong> canal avecdes enrochements de même type ;o réalisation d'injections au niveau des sols décomprimés permettant le comblementpartiel de certaines failles ou vides et l'augmentation des propriétés mécaniques <strong>du</strong>sol en place.• Mise en œuvre : Prolongement de la piste d'accès• Durée des travaux : 1 semaine• Coût : Non connuV. <strong>Bilan</strong> <strong>du</strong> cas étudié et avis sur les réparations :• Connaissance <strong>du</strong> phénomène : Les fontis ont été découverts dans le plafond <strong>du</strong> canal lors <strong>du</strong>chômage de 2004. Cependant, le talus a subi des désordres depuis des décennies et deseffondrements localisés de la RD 12 se sont généralisés sur 80 m au fil <strong>du</strong> temps. Des pertesd'eau <strong>du</strong> canal ont poussé à réaliser des travaux après des études de reconnaissancesgéotechniques et la pose d'instrumentation.• Travaux : Les travaux se sont déroulés en eau, sans visibilité et sans interruption de lanavigation. Il a fallu prendre en compte les propriétés chimiques <strong>du</strong> sol afin d'éviter desréactions non désirées (réaction ettringitique). L'importance des facturations sur certaineszones injectées a in<strong>du</strong>it des circulations non désirées <strong>du</strong> coulis d'injection qui allait jusqu'aufleuve en contrebas. La composition <strong>du</strong> pro<strong>du</strong>it injecté a <strong>du</strong> être adaptée <strong>du</strong>rant les travauxafin d'obtenir un pro<strong>du</strong>it moins fluide (ajout d'un adjuvant anti-délavage et injection demortier selon les zones).• Efficacité à court et long terme : A confirmer lorsque les travaux seront terminés et qu'uneCETMEF – CETE 147
Digues des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparations – fascicule 2Fiche 25 – Epinalpériode de quelques années soit passée.• Pertinence de la technique employée par rapport au cas : Le dispositif de confortement etde rétablissement <strong>du</strong> profil <strong>du</strong> canal a été mis en place par barque avec facilité.Les tranches de travaux d'injection, au vu <strong>du</strong> contexte géologique difficile ont <strong>du</strong> êtrerevues. La composition <strong>du</strong> coulis a <strong>du</strong> être adaptée pour répondre à la fois à la chimie <strong>du</strong> sol(gypses) et à sa fracturation. Des fuites non prévues ont imposé des ré<strong>du</strong>ctions au niveau desprofondeurs d'injection en raison d'un coulis trop fluide par rapport au sol. L'ajout de diversadjuvants a été parfois nécessaire.VI. Liste des documents consultés et nom des personnes interrogées:• Documents :o CCTP ;o étude géotechnique de Fondasol.• Personnes interrogées :o Yannick PAYOT VNF – Service Navigation <strong>du</strong> Nord Est.CETMEF – CETE 148
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsListe des photographiesPhotographie 1 : Rigole de l'Arroux à Digoin : la brèche (VNF)..........................................21Photographie 2 :Rigole de l'Arroux à Digoin : les désordres (VNF)....................................21Photographie 3 : Rigole de l'Arroux à Digoin : mise en œuvre de la géomembrane (VNF).............................................................................................................................................23Photographie 4 : Rigole de l'Arroux à Digoin : mise en place <strong>du</strong> ferraillage (VNF).............23Photographie 5 : Rigole de l'Arroux à Digoin : le DEG recouvert de béton (VNF)..............23Photographie 6 : Canal de Briare à Montambert : la brèche (VNF)....................................27Photographie 7 : Canal de Briare à Montambert : les 2 dispositifs d'étanchéité <strong>du</strong> canal(VNF)....................................................................................................................................27Photographie 8 : Canal de Briare à Montambert : les désordres (VNF)..............................27Photographie 9 : Canal de Briare à Montambert : Glissement des matériaux dans lesmatelas gabions (VNF)........................................................................................................30Photographies 10 et 11 : Canal de la Colme à Holque : les dégradations (VNF)...............32Photographies 10 et 11 : Canal de la Colme à Holque : les dégradations (VNF)...............32Photographie 12 : Canal de la Colme à Holque : battage des palplanches (VNF).............34Photographie 13 : Canal de la Colme à Holque : mise en œuvre des tirants (VNF)...........34Photographies 14 et 15 : Canal des houillères de la Sarre à Writting : renard sous lespalplanches (VNF)...............................................................................................................37Photographies 14 et 15 : Canal des houillères de la Sarre à Writting : renard sous lespalplanches (VNF)...............................................................................................................37Photographie 16 : Canal des houillères de la Sarre à Writting : travaux de terrassement enurgence après mise au chômage <strong>du</strong> bief (VNF)..................................................................38Photographie 17 : Canal latéral à la Loire à Châtillon sur Loire : le perré en pierresmaçonnées (VNF)................................................................................................................44Photographie 18 : Canal latéral à la Loire à Châtillon sur Loire : les travaux de curage <strong>du</strong>canal (VNF)..........................................................................................................................45Photographie 19 : Canal latéral à la Loire à Châtillon sur Loire : mise en place de lagéomembrane d'étanchéité et <strong>du</strong> géotextile supérieur (VNF).............................................45Photographie 20 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : la brèche (VNF)........48Photographie 21 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : les murettes béton trèsdégradées de défense des berges (VNF)............................................................................48Photographie 22 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : le rideau depalplanches assurant la défense des berges (VNF)............................................................51Photographie 23 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : la brèche (VNF)........54Photographies 24 et 25: Canal latéral à la Loire à Micaudière : la réparation de l'aque<strong>du</strong>c(VNF)....................................................................................................................................57Photographies 24 et 25: Canal latéral à la Loire à Micaudière : la réparation de l'aque<strong>du</strong>c(VNF)....................................................................................................................................57Photographie 26 : Canal latéral à la Loire à Micaudière : mise en place des palplanches(VNF)....................................................................................................................................57Photographie 27 : Canal de la Marne au Rhin au bief de partage des Vosges : la brèche(VNF)....................................................................................................................................60Photographie 28 : Canal de la Marne au Rhin au bief de partage des Vosges : la brèchecôté amont (VNF).................................................................................................................60Photographie 29 : Canal de la Marne au Rhin au bief de partage des Vosges : mise enplace des palplanches (VNF)...............................................................................................62Photographie 30 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : fuite de l'eau <strong>du</strong> canal dans ladigue.(VNF)..........................................................................................................................65CETMEF - CETE 149
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsPhotographie 31 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : pose <strong>du</strong> grillage avertisseursur le réseau de câble optique, l'enrobage est complètement argileux (VNF)....................66Photographie 32 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : fin <strong>du</strong> colmatage de la digue.Il reste à remplacer le rideau de palplanche déversé (VNF)...............................................66Photographie 33: Canal de la Marne au Rhin Est : la fuite au niveau des palfeuilles (VNF).............................................................................................................................................70Photographie 34 : Canal de la Marne au Rhin Est : la digue gorgée d'eau (VNF)..............70Photographie 35 : Canal de la Marne au Rhin Est : la digue après réparation (VNF)........71Photographie 36 : Canal de la Marne au Rhin Ouest : mise en œuvre de l'argile (VNF)...73Photographie 37 : Canal de la Marne au Rhin Ouest : la tête de la digue avec les plaquesde béton et les pieux en bois (VNF)....................................................................................73Photographie 38 : Canal de la Marne au Rhin Ouest : les enrochements côté terrainnaturel (VNF)........................................................................................................................74Photographie 39 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes : palplanches mises en œuvre (VNF)..............77Photographie 40 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes : recépage des palplanches (VNF)..................77Photographie 41 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes : emplacement des sondages thermométriqueset vue <strong>du</strong> site (VNF).............................................................................................................78Photographie 42 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : désordres survenus findécembre 2003 (VNF)..........................................................................................................81Photographie 43 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : les palplanches neuves et lespalplanches déformées .(VNF)............................................................................................82Photographie 44 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : site après la fin des travaux .(VNF)....................................................................................................................................82Photographie 45 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : l'atelier de pose des tirantspositionné sur barge (VNF)..................................................................................................84Photographie 46 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : l'atelier de battage despalplanches(VNF) ...............................................................................................................84Photographie 47 : Moselle canalisée à Neuves-Maisons : le site après réparation ((VNF)85Photographie 48 : Canal de Neufossé à Blaringhem : les désordres - fissuration <strong>du</strong> cheminde contre halage (VNF)........................................................................................................87Photographie 49 : Canal de Neufossé à Blaringhem : les dégradations - déversement depalplanches (VNF)...............................................................................................................87Photographie 50 : Canal de Neufossé à Blaringhem : démolition des palplanches (VNF).88Photographie 51 : Canal de Neufossé à Blaringhem : les fascines de lestage (VNF) .......88Photographie 52 : Canal de Neufossé à Blaringhem : battage <strong>du</strong> rideau de palplanchesprincipal (VNF).....................................................................................................................90Photographie 53 : Canal de Neufossé à Blaringhem : Rideau de palplanches et rideaud'ancrage (VNF)...................................................................................................................90Photographies 54 et 55 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : les dégradations (VNF)..................93Photographies 54 et 55 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : les dégradations (VNF)..................93Photographie 56 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : le comblement (VNF)................................94Photographie 57 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : les injections (VNF)..................................94Photographie 58 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : mise en œuvre de la géomembrane (VNF).............................................................................................................................................95Photographie 59 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : mise en œuvre de la protection béton(VNF)....................................................................................................................................95Photographie 60 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : le fontis (CETMEF)...........................100Photographie 61 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : affouillement derrière le perré béton(CETMEF)..........................................................................................................................100Photographie 62 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : glissement <strong>du</strong> perré béton devant leCETMEF - 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Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsrideau de palplanches (CETMEF).....................................................................................100Photographie 63 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : la première réparation (CETMEF)....102Photographie 64 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : la géomembrane (CETMEF)............102Photographie 65 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : la réparation <strong>du</strong> bouchage <strong>du</strong> fontis(CETMEF)..........................................................................................................................102Photographie 66 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : deuxième intervention (CETMEF)....103Photographie 67 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : la géomembrane (CETMEF)............103Photographie 68 : Canal <strong>du</strong> Nord à Languevoisin : un plot béton maintenant lagéomembrane (CETMEF)..................................................................................................104Photographie 69 : Rhin canalisé à Iffezheim : l'affaissement avant travaux (VNF)...........107Photographie 70 : Rhin canalisé à Iffezheim : après travaux (VNF).................................109Photographie 71 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : la brèche (VNF)........................111Photographie 72 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : mise en place desenrochements(VNF) ..........................................................................................................112Photographie 73 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : les enrochements liés au béton(VNF)..................................................................................................................................112Photographie 74 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : réalisation <strong>du</strong> béton projeté (VNF)............................................................................................................................................112Photographie 75 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet : la brèche (VNF).........................115Photographie 76 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet : mise en place de la géomembrane(VNF)..................................................................................................................................116Photographie 77 : Canal de Roanne à Digoin à Briennon : la brèche (VNF)....................119Photographie 78 : Canal de Roanne à Digoin à Briennon : les désordres (VNF).............119Photographie79: Canal de Roanne à Digoin à Briennon : le batardeau amont et les tuyauxpermettant le transit partiel de l'eau (VNF)........................................................................121Photographie 80 : Canal de Roanne à Digoin à Briennon : les matelas gabions deprotection (VNF).................................................................................................................121Photographies 81 et 82 : Canal de Saint Quentin à Masnières : les désordres (VNF).....125Photographies 81 et 82 : Canal de Saint Quentin à Masnières : les désordres (VNF).....125Photographies 83 et 84 : Canal de Saint Quentin à Masnières : après travauxcomplémentaires (VNF).....................................................................................................128Photographies 83 et 84 : Canal de Saint Quentin à Masnières : après travauxcomplémentaires (VNF).....................................................................................................128Photographie 85: Canal de la Sambre à l'Oise à Landrecies : déversement despalplanches (VNF).............................................................................................................130Photographie 86 : Canal de la Sambre à l'Oise à Landrecies : déversement despalplanches(VNF)..............................................................................................................130Photographie 87 : Canal de la Sambre à l'Oise à Landrecies : palplanches avec pieux bois(CETMEF)..........................................................................................................................131Photographie 88 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors : Glissement <strong>du</strong> chemin de service(VNF)..................................................................................................................................134Photographie 89 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors : glissement <strong>du</strong> chemin de service(VNF)..................................................................................................................................134Photographie 90 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors : après travaux (CETMEF)...........135Photographie 91 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors : le chemin de halage après travaux(CETMEF)..........................................................................................................................135Photographie 92 : La Seine à Croissy : plan de situation (VNF).......................................137Photographie 93 : La Seine à Croissy : berge avant travaux (CETMEF)..........................138Photographie 94 : La Seine à Croissy : le verin servant au fonçage des palplanches (VNF)...........................................................................................................................................140CETMEF - CETE 151
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsPhotographie 95 : La Seine à Croissy : berge après pose des palplanches (CETMEF). .140Photographie 96 : La Seine à Croissy : berge après travaux (VNF).................................141Photographies 97 et 98 : Canal des Vosges à Epinal : les désordres (VNF)....................143Photographies 97 et 98 : Canal des Vosges à Epinal : les désordres (VNF)....................143Photographie 99 : Canal des Vosges à Epinal : les travaux de confortement de la berge(VNF)..................................................................................................................................145CETMEF - CETE 152
Digues et berges des voies navigables : <strong>retour</strong> d'expériences sur les désordres et les réparationsListe des figuresFigure 1 : Rigole de l'Arroux à Digoin : coupe schématique de la réparation de la digue(VNF)....................................................................................................................................22Figure 2 : Canal de Briare à Montambert : coupe schématique de la digue reconstruite( CETE Lyon Autun).............................................................................................................29Figure 3 : Canal de la Colme à Holque : profil type n°1 de la réparation (VNF).................33Figure 4 : Canal de la Colme à Holque : profil type n°2 de la réparation(VNF).................34Figure 5 : Canal des houillères de la Sarre à Writting : profil en travers type avant travaux(VNF)....................................................................................................................................36Figure 6 : Canal latéral à la Loire à Marseille les Aubigny : coupe schématique de la diguereconstruite CETE Lyon Autun)...........................................................................................49Figure 7 : Canal latéral à la Loire à Micaudière : coupe schématique de la digue (CETELyon Autun)..........................................................................................................................57Figure 8 : Canal de la Marne au Rhin au bief de partage des Vosges : coupe transversalede la réparation (VNF)..........................................................................................................61Figure 9 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : profil avant travaux (VNF)................65Figure 10 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : coupe type de la réparation de ladigue (VNF)..........................................................................................................................67Figure 11 : Canal de la Marne au Rhin à Réchicourt : technique végétale employée sur lesparties <strong>du</strong> bief constituées de perré en béton (VNF)...........................................................67Figure 12 : Canal <strong>du</strong> Midi à Trèbes : coupe après travaux (VNF).......................................78Figure 13 : Profils en travers de la digue et de la réparation (Zone A) ...............................83Figure 14 : Coupe de la réparation par tirant ancré dans la marne (Zone B).....................83Figure 15 : Canal de Neufossé à Blaringhem : profil type de réparation au droit desdésordres majeurs (VNF).....................................................................................................89Figure 16 : Canal de Neufossé à Blaringhem : Profil type de réparation <strong>du</strong> talus sous eau(VNF)....................................................................................................................................89Figure 17 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : profil avant travaux (VNF)....................................92Figure 18 : Canal <strong>du</strong> Nord à Mœuvres : profil type après travaux complémentaires (VNF).............................................................................................................................................96Figure 19 : Rhin canalisé à Iffezheim : profil en travers (VNF)..........................................108Figure 20 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Allenjoie : coupe schématique de la digue (CETELyon Autun)........................................................................................................................112Figure 21 : Canal <strong>du</strong> Rhône au Rhin à Jonchet : coupe type des travaux (CETE LyonAutun).................................................................................................................................116Figure 22 : Canal de Roanne à Digoin à Briennon : coupe schématique de la diguereconstruite (CETE Lyon Autun)........................................................................................121Figure 23 : Canal de Saint Quentin à Masnières : profil type avant désordres (VNF)......124Figure 24 : Canal de Saint Quentin à Masnières : profil type après réparation (VNF)......126Figure 25 : Canal de la Sambre à l'Oise à Ors : profil en travers des travaux (VNF).......135Figure 26 : La Seine à Croissy : profil type de l'ouvrage actuel (VNF)..............................138Figure 27 : La Seine à Croissy : profil type après travaux (VNF)......................................139Figure 28 : Canal des Vosges à Epinal : coupe des travaux (VNF).................................144CETMEF - CETE 153
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