Etanchéité

par Doc genie civil
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Entretien et réparation des équipements d’ouvrages


Entretien et réparation des équipements d’ouvrages 

Etanchéité


   Introduction

Depuis toujours, l’homme s’est préoccupé de la protection de ses constructions contre l’action des eaux, non seulement pour éviter la pénétration de l’eau dans ses locaux ou dans ses réserves de nourritures, mais aussi pour protéger la structure contre les détériorations qui pouvaient être provoquées par l’eau. 
Les solutions qu’il a alors mises en œuvre ont été adaptées à la nature de la construction qu’il souhaitait protéger et, partant, les techniques de réparation ne sont valables que dans un contexte donné et pratiquement pas extrapolables à un autre. 
> Pour les besoins du présent guide, nous proposons de distinguer trois objectifs principaux d’étanchéité en fonction du type de la construction : 
  • celle destinée aux surfaces horizontales comme les ponts et viaducs,
  • celle qui empêche les venues d’eaux dans les ouvrages enterrés comme les tunnels et les 
  • passages souterrains,
  • enfin les étanchéités des bassins
La présentation du présent document tient compte de ces types de construction pour lesquels les différentes techniques d’étanchéités sont distinctes et soumises à des réglementations ou des normes spécifiques. Comme il n’était pas possible de les traiter de façon identique, chaque paragraphe a été découpé pour aborder, de façon indépendante, l’étanchéité de chacune de ces constructions. C’est ainsi que l’on distinguera : 

a) Cas des toitures et des surfaces sub-horizontales 

Il s’agit principalement des bâtiments et des ponts. Pour éviter l’entrée de l’eau dans les constructions, il a été conçu des couvertures telles que les toitures, dont la pente suffisait à assurer l’évacuation de l’eau. Dans le cas de constructions à couvertures quasi horizontales comme les terrasses de bâtiment ou les ponts, on a recherché des solutions «étanches». Pour les étanchéités de ce type de construction, il convient de bien distinguer ce qui est du domaine du bâtiment de celui du génie civil (comme cela est fait dans le domaine normatif tant français qu’européen). En effet, les techniques ne sont pas les mêmes du fait du contexte : sollicitations, protection de surface (enrobé sur les ponts, gravillons ou dallage sur les bâtiments), techniques de mise en œuvre, etc. 
Par ailleurs, les aspects juridiques sont très différents. Dans le bâtiment, la responsabilité décennale est omniprésente et sous-tend toutes les orientations alors que, sur les ponts, elle est moins prégnante. En effet, la loi (articles 1792 et 2270 du Code Civil) suppose juridiquement que l’ouvrage soit rendu impropre à sa destination. Ce qui explique que, en cas de défectuosité, les juges (sur la base de l’avis d’experts) vont rechercher si le désordre d’étanchéité permet ou non l’usage normal du local protégé par cette étanchéité. Dans le cas des ponts (viaducs et ouvrages similaires) la distinction est plus subtile et l’ouvrage ne sera rendu impropre à son usage qu’en cas de corrosion avancée (des câbles de précontraintes, par exemple) pouvant conduire à la rupture de l’ouvrage. 
Seul le domaine des ponts, viaducs et ouvrages de génie civil similaires est concerné par le présent document. En effet, les réparations des étanchéités de bâtiment ne sont pas abordées ici, le groupe en charge du pilotage de l’élaboration de ces guides ayant considéré que les textes existants, notamment le DTU 43.5 (NF P 84-208-1), donnaient tous les éléments pour la réalisation de ces travaux. Quant aux petits travaux de réparation, ceux-ci paraissaient relever plus de l’entretien courant ou spécialisé ne justifiant pas un document spécifique. 
De même, le cas des complexes sur platelage acier de tablier de pont n’est pas traité dans ce qui suit. En effet, pour ces complexes qui doivent assurer à la fois les fonctions de protection contre la corrosion et de support direct du trafic de véhicules, l’étanchéité n’est qu’un aspect de la caractéristique souhaitée, en ce sens qu’elle doit éviter la présence d’eau au contact du support métallique. De ce fait, les techniques sont très spécifiques à ce type de structure pour tenir compte des conditions très particulières de fonctionnement (notamment de tenue à la fatigue par flexion sous charge), les réparations ponctuelles particulièrement délicates à exécuter et, de toute façon, fonction du procédé initial qui fait pratiquement systématiquement l’objet d’une protection industrielle et commerciale. Ces réparations sont donc l’apanage de sociétés spécialisées peu nombreuses qui ont, par ailleurs, intégrées dans leur guide d’entretien les techniques spécifiques de réparation sur leur procédé. Enfin, les ouvrages concernés sont relativement peu nombreux et sont l’objet, quasi systématiquement, d’une étude au cas par cas. 

b) Cas des étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires 

Les travaux d’étanchéité des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires «ont pour but d’empêcher la pénétration de l’eau à partir du terrain à l’intérieur de l’ouvrage souterrain» (F67, titre 3, art 1. Référence § 2.2.1). 
«Sont considérés comme travaux d’étanchéité les travaux participant à la réalisation d’une barrière étanche, stable, continue et non contournable par la mise en œuvre de produits d’étanchéité» (F67, titre 3, art 1.3). L’étanchéité peut être de type apparent ou bien recouverte par un revêtement. Si la barrière étanche est constituée par un revêtement en béton, celui-ci peut comporter, au niveau des discontinuités (qui constituent alors des «joints»), des dispositifs ou des produits d’étanchéité qui sont partie intégrante du complexe d’étanchéité et pratiquement systématiquement en continuité de celui-ci. C’est la raison pour laquelle la réparation des joints d’étanchéité n’a pas été traitée dans le guide FAEQ 3 «les joints de dilatation», mais dans le présent document. 
Nota : les traitements d’étanchéité de cuvelage dans le bâtiment relevant du DTU 14.1 (NF P 11-221-1) ne sont pas abordés dans ce guide, car les équipements dans le bâtiment ne sont pas traités dans les guide de la famille Equipements (voir guide FAEQ 1). 

c) Cas des étanchéités des bassins par Dispositifs d’Etanchéité par Géomembranes (DEG) 

Seules les techniques d’étanchéité des bassins à eau claire, de décantation ou à liquide polluant (bassin de lagunage ou fosses à lisier) par Dispositif d’Etanchéité par Géomembranes (DEG) telles que définies au § 1.3 ci-dessous sont abordées dans ce guide. Les étanchéités de centres d’enfouissement technique, aire de lixiviation, les canaux et les barrages,… sont hors du domaine d’application de ce document, même si un certain nombre de conseils peuvent utilement être exploités pour ces ouvrages. Les étanchéités des ouvrages par géosynthétiques bentonitiques, d’une part, et des châteaux d’eau en béton armé, d’autre part, sont aussi hors du champ d’application du présent document. Cependant, pour les seconds, on peut faire appel, sous certaines conditions, aux techniques de réparation de béton armé faisant l’objet de l’un des guides FABEM (N°1, N°2 et/ou N°3. Voir référence au § 2.1.11). 
L’objectif de l’étanchéité de ces ouvrages est très spécifique puisqu’il vise à : 
  • assurer l’absence de perte d’eau du bassin vers le milieu naturel,
  • protéger la zone sous le bassin d’infiltrations,
  • préserver l’environnement d’une contamination (vers les sols et/ou les nappes phréatiques). 
Les exigences d’étanchéité ne sont donc pas de même nature que pour les autres types de construction. Dans un cas, on ne veut pas qu’un liquide pénètre et dans l’autre on ne veut pas qu’il sorte. Phénoménologiquement, le problème est identique mais les liquides impliqués et les sollicitations mécaniques ne le sont pas forcément suivant les contextes. 
Le niveau d’étanchéité à atteindre est, en général, un étanchement total de l’ouvrage. Toutefois, il est également possible de fixer un niveau de fuites admissibles au regard des contraintes de service et d’environnement, voire de réglementation. 

   Au sommaire:

INTRODUCTION

1 – DÉFINITIONS

  • 1.1- Les étanchéités des ponts routes
  • 1.1.1 – Rôle et fonction
  • 1.1.2 – Les diverses solutions techniques en matière d’étanchéité
  • 1.1.3 – La procédure d’évaluation par Avis Technique
  • 1.1.4 – Contexte particulier de la responsabilité contractuelle ou décennale
  • 1.1.5 – Cas particuliers des étanchéités de ponts rails
  • 1.2 – Les étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires
  • 1.2.1 – Familles et localisation
  • 1.2.2 – Description des procédés
  • 1.2.3 – La procédure d’évaluation par Avis Technique
  • 1.2.4 – Contexte particulier de la responsabilité contractuelle ou décennale
  • 1.3 – Les étanchéités de bassins par DEG
  • 1.3.1 – Les techniques concernées
  • 1.3.2 – Les types d’ouvrages en terre comportant un DEG
  • 1.3.3 – Composition d’un DEG
  • 1.3.4 – Dispositions types
  • 1.3.5 – Les procédures d’évaluation

2 – DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE

  • 2.1 – Etanchéité des ponts routes et ponts rails 
  • 2.2 – Etanchéité des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires 

3-AIDE AU DIAGNOSTIC SUR L’ÉTAT ET L’EFFICACITÉ DES CHAPES

  • Cas des étanchéités des ponts routes
  • 3.1.1 – Introduction 
  • 3.1.2 – Le diagnostic visuel sur la couche de roulement
  • 3.1.3 – Le diagnostic visuel direct sur l’étanchéité
  • 3.1.4 – Les moyens d’investigations.
  • 3.1.5 – Les recueils d’informations 
  • 3.1.6 – Cas particulier des étanchéités des ponts rails
  • Cas des étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires
  • Cas des étanchéités des bassins à base de DEG 
  • 3.3.1 – Principes généraux et objectifs de l’entretien
  • 3.3.2 – Les visites de contrôle
  • 3.3.3 – Evaluation de l’étanchéité 
  • 3.3.4 – Les familles de désordres ou de pathologies 
  • 3.3.5 – Diagnostic suite à un cas d’épisode de pollution accidentelle 

4-LES OPÉRATIONS DE RÉPARATION.

CHOIX DES PRODUITS ET DES MATERIAUX

  • Cas des étanchéités des ponts routes
  • 4.1.1 – Généralités sur les opérations d’entretien (courant ou spécialisé)
  • 4.1.2 – La réparation d’une chape d’étanchéité
  • 4.1.3 – Cas particulier des étanchéités des ponts rails
  • Cas des étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires
  • Cas des étanchéités de bassins à base de DEG

5-ESSAIS ET CONTRÔLES

  • Généralités
  • Cas des étanchéités des ponts routes et des ponts rails
  • 5.1.1 – L’état de surface 
  • 5.1.2 – Contrôle des matériaux
  • 5.1.3 – Contrôle de réception des travaux effectués
  • Cas des étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires 
  • Cas des étanchéités de bassins à base de DEG

6-HYGIÈNE ET SÉCURITÉ

  • Généralités
  • 6.1 – Cas des étanchéités des ponts routes et des ponts rails
  • 6.1.1 – Protection et gestion du chantier
  • 6.1.2 – Utilisation des produits et conditions de chantier
  • 6.2 – Cas des étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires
  • 6.3 – Cas des étanchéités de bassins à base de DEG

7 – GESTION DES DÉCHETS

  • 7.0 – Généralités. 
  • 7.1 – Cas des étanchéités des ponts routes.
  • 7.2 – Cas des étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires 
  • 7.3 – Cas des étanchéités de bassins à base de DEG
  • 7.3.1 – Gestion du déchet décantat
  • 7.3.2 – Gestion des déchets de composants du DEG 

8 – PAQ.

  • 8.0 – Généralités.
  • 8.1 – Cas des étanchéités des ponts routes (et des ponts rails)
  • 8.2 – Cas des étanchéités des tunnels et autres ouvrages souterrains similaires
  • 8.3 – Cas des étanchéités de bassins à base de DEG

TABLE DES ILLUSTRATIONS
INDEX
ANNEXE 1 : SOMMAIRE DU GUIDE STER 81, MISE À JOUR 2
ANNEXE 2 : LEXIQUE
ANNEXE 3 : TABLEAU DES ESSAIS DE CERTIFICATION ASQUAL

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