Pratique des VRD et aménagement urbain
Conception - Réglementation - Mise en oeuvre - Gestion
Régis Bourrier
Béchir Selmi
Le moniteur
Sommaire3
Sigles et abréviations5
Des voiries et réseaux durables11
Partie 1 Conception d'opérations d'aménagement15
1. Démarche conceptuelle17
1.1 Urbanisme opérationnel
17
1.1.1 Évolution historique17
1.1.2 Planification stratégique (SCOT)17
1.1.3 Aménagement participatif19
1.1.4 Gestion urbaine réglementaire20
1.1.4.1 Intervention de politique foncière20
1.1.4.2 Plan local d'urbanisme (PLU)20
1.1.4.3 Carte communale23
1.1.4.4 Programme local de l'habitat (PLH)25
1.1.4.5 Servitudes d'urbanisme et d'utilité publique25
1.1.4.6 Obligations permissives26
1.1.5 Urbanisme opérationnel et projets ciblés27
1.1.5.1 AFU et PC groupé27
1.1.5.2 Lotissement et copropriété horizontale28
1.1.5.3 Zone d'aménagement concerté28
1.1.5.4 Programme d'aménagement d'ensemble29
1.1.5.5 Participation pour voiries et réseaux (PVR et PAC)29
1.1.5.6 Zone d'aménagement différé29
1.1.5.7 Zone ZAE, ZAID, ZAIR, ZIC et ZDID30
1.1.5.8 Quartiers prioritaires30
1.1.5.9 Zones ANRU30
1.1.5.10 Protection et mise en valeur du patrimoine30
1.1.5.11 Droit de préemption urbain (DPU)30
1.1.6 Méthodologie d'une opération d'aménagement30
1.1.6.1 Décision d'aménagement31
1.1.6.2 Constitution de l'équipe pluridisciplinaire31
1.1.6.3 indicateurs écologiques et de développement durable32
1.1.6.4 État des lieux et impact sur l'environnement35
1.1.6.5 AEU, PEC, enjeux et choix énergétiques36
1.1.6.6 Investigation et définition des contraintes38
1.1.6.7 Diagnostic des espaces et infrastructures40
1.1.6.8 Synthèse des données et cartographies41
1.1.6.9 Programme et cahier des charges41
1.1.6.10 Scénarios de l'opération d'aménagement41
1.1.6.11 Intégration dans le site et les infrastructures41
1.1.6.12 Modélisations et outils d'aide à la décision42
1.1.6.13 Propositions de composition urbaine et paysagère42
1.1.6.14 Éléments constitutifs du bâti et d'aménagement44
1.1.6.15 Organisation des espaces et viabilités45
1.1.6.16 Montage financier et subventions46
1.1.6.17 Préchiffrage au niveau préalable ou lors de l'avant-projet47
1.1.6.18 Plan masse et préétudes VRD47
1.1.6.19 Mise en oeuvre de l'opération d'aménagement47
1.1.6.20 Requalification urbaine50
1.1.7 Concepts d'éco-environnement et d'éco-urbanisme50
1.1.7.1 Exigences d'éco-environnement50
1.1.7.2 Philosophie d'éco-urbanisme50
1.2 Caractérisation des milieux et des infrastructures
52
1.2.1 Modélisation des espaces et des réseaux52
1.2.2 Description de l'espace52
1.2.2.1 Données géographiques54
1.2.2.2 Données alphanumériques55
1.2.2.3 Trames, mailles ou données raster55
1.2.2.4 Sources de données géographiques56
1.2.2.5 Données topographiques et cadastrales57
1.2.2.6 Données géologiques et hydrogéologiques59
1.2.2.7 Données environnementales60
1.2.2.8 Données d'urbanisation et d'infrastructures62
1.2.3 Système d'information géographique (SIG)65
1.2.3.1 Composantes d'un SIG67
1.2.3.2 Principales fonctionnalités d'un SIG69
1.2.3.3 Visualisation des données69
1.2.3.4 Fonctionnalités d'interrogation70
1.2.3.5 Localisation des données70
1.2.3.6 Topologie et métadonnées72
1.2.3.7 Constitution des métadonnées72
1.2.3.8 Échanges de données géographiques (EDG)73
1.2.4 Système d'information localisée (SIL)73
1.2.4.1 Spécificité d'un SIL73
1.2.4.2 Descripteurs et organisation du SIL73
1.2.4.3 Système de conception des aménagements urbains74
1.2.4.4 Processus d'élaboration et de programmation75
1.2.4.5 Conception assistée par ordinateur (CAO)75
1.2.4.6 Système de télégestion77
1.3 Conduite d'un projet d'aménagement
77
1.3.1 Intervenants et maîtrise d'oeuvre77
1.3.1.1 Maître d'ouvrage78
1.3.1.2 Maître d'oeuvre79
1.3.2 Missions d'ingénierie80
1.3.2.1 Études préliminaires ou préalables (EP)81
1.3.2.2 Esquisse et diagnostic de réalisation (ESQ)83
1.3.2.3 Enquêtes auprès des concessionnaires83
1.3.2.4 Analyses des besoins et contraintes84
1.3.2.5 Concepts d'avant-projet (AVP)84
1.3.2.6 Solutions techniques standard (STS)85
1.3.2.7 Études des solutions variantes et d'équipements85
1.3.2.8 Étude de projets (PRO)86
1.3.2.9 Dossiers projet de travaux et d'impact86
1.3.2.10 Enquête publique87
1.3.2.11 Spécifications, plans d'exécution et de synthèse88
1.3.2.12 Application d'objectifs de qualité88
1.3.2.13 Élaboration des pièces écrites de consultation89
1.3.2.14 Coordination spatiale et ordonnancement91
1.3.2.15 Modes de dévolution des travaux91
1.3.2.16 Direction de l'exécution des travaux (DET)92
1.3.2.17 Gestion financière des travaux93
1.3.2.18 Réception définitive des travaux93
1.3.3 Amélioration de la qualité des études et des travaux94
1.3.3.1 Assistance à maîtrise d'ouvrage (AMO)94
1.3.3.2 Normes de qualité dans les études et conseils96
1.3.3.3 Charte de qualité des chantiers96
1.3.3.4 Charte de la labellisation des voiries et réseaux97
1.3.4 Mission de suivi et audit des chantiers97
1.3.4.1 Mission ordinaire97
1.3.4.2 Mission ponctuelle d'audit de chantier98
1.3.5 Coordination, sécurité et protection de la santé99
1.3.5.1 Sécurité, hygiène, environnement (SHE)99
1.3.5.2 Sécurité et protection des personnels99
1.3.5.3 Qualité, sécurité, environnement (QSE)99
2 Investigations de terrain101
2.1 Opérations topographiques
101
2.1.1 Levés topographiques101
2.1.1.1 Prises de mesures101
2.1.1.2 Calcul des cheminements101
2.1.2 Systèmes de coordonnées104
2.1.3 Procédés des levés de terrain105
2.1.3.1 Nivellement direct106
2.1.3.2 Nivellement indirect160
2.1.4 Appareils de topographie107
2.1.4.1 Théodolites et tachéomètres107
2.1.4.2 Niveau à lunette108
2.1.4.3 Équerre optique109
2.1.5 Moyens informatiques et spatiogrammétriques109
2.1.5.1 Outils de prise de données109
2.1.5.2 Méthodes de traitement numérique110
2.1.5.3 Représentations d'images numérisées et analogiques scannérisées110
2.1.5.4 GPS (Global Positionning System)110
2.1.6 Mesures par GPS110
2.1.6.1 Principe de triangulation111
2.1.6.2 Mode de positionnement différentiel111
2.1.6.3 Canevas complémentaire112
2.1.7 Lasergrammétrie et SIG112
2.1.8 Supports graphiques113
2.1.8.1 Cartographie et plan de base114
2.1.8.2 Cartographie numérique114
2.1.8.3 Expertises foncières et patrimoniales115
2.1.9 Implantation des ouvrages116
2.1.9.1 Méthodes d'implantation116
2.1.9.2 Implantation des canalisations119
2.2 Caractéristiques géotechniques
120
2.2.1 Caractéristiques des sols120
2.2.1.1 Dimension120
2.2.1.2 Poids121
2.2.1.3 Surface spécifique121
2.2.2 État de contrainte121
2.2.2.1 Actions des forces et déformation121
2.2.2.2 Cercle du Mohr123
2.2.2.3 Résistance au cisaillement123
2.2.2.4 Résistance à l'usure125
2.2.3 Porosité, compacité et perméabilité125
2.2.3.1 Porosité126
2.2.3.2 Compacité127
2.2.3.3 Perméabilité128
2.2.4 Écoulements de l'eau dans le sol128
2.2.4.1 Charge, ligne de charge et perte de charge128
2.2.4.2 Loi expérimentale de Darcy129
2.2.4.3 Écoulements verticaux : percolation132
2.2.4.4 Essai Matsuo134
2.2.4.5 Essai Lefranc134
2.2.4.6 Essai Nasberg135
2.2.4.7 Essai « double anneau »135
2.2.5 Divers états du sol135
2.2.5.1 Consistance et état des sols135
2.2.5.2 Limites d'Atterberg136
2.2.5.3 Indice de plasticité136
2.2.5.4 Diagramme de Casagrande136
2.2.5.5 Indice de consistance136
2.2.5.6 Indice de liquidité137
2.2.5.7 Estimation de la fraction argileuse137
2.2.5.8 Classification LCPC et USCS138
2.2.5.9 Classification des sols (classes A, B, C et D)138
2.2.6 Granulométrie et classification142
2.2.6.1 Courbe granulométrique142
2.2.6.2 Couche granulométrique143
2.2.7 Prospection géophysique143
2.2.7.1 Méthode de polarisation spontanée144
2.2.7.2 Méthode électrique des résistivités144
2.2.7.3 Méthode électromagnétique144
2.2.7.4 Méthode gravimétrique144
2.2.7.5 Méthode sismique144
2.2.7.6 Méthode pénétrométrique145
2.2.7.7 Méthode scissométrique145
2.2.7.8 Méthode pressiométrique145
2.2.8 Instabilité du sol147
2.2.8.1 Tassement du sol147
2.2.8.2 Glissement de terrain149
2.2.8.3 Phénomène de suffosion149
2.2.8.4 Effondrement150
2.2.8.5 Soulèvement de terrain150
2.2.9 Techniques de reconnaissance géotechnique150
2.2.10 Méthode observationnelle de dimensionnement153
3 Aménagement de sites155
3.1 Déconstruction et recyclage
155
3.1.1 Diagnostic préalable de déconstruction/démolition155
3.1.2 Maîtrise d''ouvrage d'opération de déconstruction156
3.1.2.1 Programme de gestion des déchets de chantier156
3.1.2.2 Traitement et élimination des déchets156
3.1.3 Maîtrise d'oeuvre spécifique aux démolitions157
3.1.4 Rôle du coordonnateur SPS159
3.1.5 Contenu des études spécifiques159
3.1.5.1 Avant-projets159
3.1.5.2 Projet d'exécution160
3.1.5.3 Dossier de consultation des entreprises (DCE)160
3.1.5.4 Ordonnancement, pilotage et coordination (OPC)161
3.1.5.5 Dispositif d'élimination et de traçabilité des déchets162
3.1.5.6 Contrôle qualité-sécurité163
3.1.6 Exécution des travaux de déconstruction/démolition163
3.1.6.1 Travaux manuels163
3.1.6.2 Travaux de mini-engins163
3.1.6.3 Travaux de gros engins hydromécaniques164
3.1.6.4 Travaux d'effondrement164
3.1.6.5 Démolition à l'explosif164
3.1.6.6 Démolition par mortier expansif165
3.1.7 Transport des matériaux166
3.1.8 Recyclage des matériaux de déconstruction/démolition166
3.1.8.1 Flux de matériaux recyclés167
3.1.8.2 Matériaux d'excavation168
3.1.8.3 Granulats naturels169
3.1.8.4 Réemploi d'aménagements extérieurs169
3.1.8.5 Fabrication de bétons de recyclage170
3.1.8.6 Infrastructures routières et voiries urbaines170
3.1.8.7 Remblaiement de tranchées et fouilles171
3.1.8.8 Recyclage in situ172
3.1.8.9 Recyclage externe en centrale173
3.1.8.10 Décharge/stockage des déchets inertes174
3.1.8.11 Bordereau de suivi des déchets de chantier (BSDI)176
3.1.9 Mesures prospectives du recyclage176
3.2 Terrassements, fondations et soutènements
178
3.2.1 Principes et règles de terrassement178
3.2.2 Mode d'exécution des fouilles179
3.2.2.1 Travaux préparatoires179
3.2.2.2 Extraction des déblais et fouilles179
3.2.2.3 Déblais en pleine masse ou excavation talutée182
3.2.2.4 Calcul du volume des excavations182
3.2.2.5 Cubature des mouvements de matériaux de voirie183
3.2.2.6 Cubature des fouilles en tranchées184
3.2.2.7 Fouilles en milieu urbain186
3.2.2.8 Fouilles blindées186
3.2.3 Réutilisation des sols en remblai ou en couche de forme189
3.2.3.1 Cas de sols compressibles189
3.2.3.2 Conditions d'utilisation des matériaux en remblai189
3.2.3.3 Couche de forme189
3.2.4 Démarche pour le dimensionnement de la couche de forme190
3.2.4.1 Traitement des sols190
3.2.4.2 Avantages du traitement des sols192
3.2.4.3 Traitement des sols en remblai192
3.2.4.4 Traitement des couches de forme193
3.2.4.5 Traitement de matériaux recyclés194
3.2.5 Techniques et mode l'exécution194
3.2.5.1 Préparation initiale du sol194
3.2.5.2 Fabrication du mélange194
3.2.5.3 Préréglage et réglage196
3.2.5.4 Compactage partiel et final196
3.2.5.5 Protection superficielle196
3.2.6 Démarche qualité196
3.2.7 Valorisation des sites et sols pollués196
3.2.7.1 Méthodologie196
3.2.7.2 Analyse du risque résiduel (ARR)197
3.3 Fondations et soutènements
198
3.3.1 Fondations d'ouvrages198
3.3.2 Distribution des contraintes dans le sol198
3.3.3 Stabilité des pentes et soutènements201
3.3.3.1 Stabilité des pentes et des talus201
3.3.3.2 Stabilité des murs de soutènement203
3.3.3.3 Stabilité des fouilles non soutenues205
3.3.3.4 Stabilité des berges205
3.3.3.5 Soutènement ou mur-écran206
3.4 Compactage
206
3.4.1 Principes et objectifs du compactage206
3.4.2 Caractérisation des matériels de compactage209
3.4.3 Compactage des remblais et couches de forme209
3.4.4 Contrôle du compactage209
3.4.4.1 Essai de compactage209
3.4.4.2 Principe de la méthode normalisée210
3.4.4.3 Essai à la plaque de Westergaard211
3.4.4.4 Essai LCPC212
3.4.4.5 Indice portant CBR212
3.4.4.6 Compactage pénétrométrique ou gammadensimétrique213
3.4.4.7 Contrôle à la dynaplaque215
3.4.5 Utilisation des principaux compacteurs216
3.4.6 Compactage en profondeur218
3.4.7 Vérification de la qualité du compactage218
4. Voiries et aménagements221
4.1 Terminologie et définitions relatives aux voiries
221
4.1.1 Définitions221
4.1.2 Terminologie221
4.2 Reconnaissance géotechnique relative aux assises de voirie
223
4.2.1 Évaluation de la portance223
4.2.1.1 Essai sur chaussée souple224
4.2.1.2 Essai sur chaussée rigide224
4.2.1.3 Essai sur chaussée composite226
4.3 Classement des voies et trafic
227
4.3.1 Classe de trafic, trafic moyen journalier227
4.3.2 Trafic cumulé et trafic équivalent228
4.3.3 Trafic en voirie urbaine et zone d'habitation229
4.3.3.1 Voirie en zone urbaine230
4.3.3.2 Impact des charges polluantes230
4.3.3.3 Voirie en zone d'habitation230
4.4 Conception dimensionnelle et structurelle
231
4.4.1 Conception générale et typologie de voies232
4.4.2 Caractéristiques géométriques des voies232
4.4.2.1 Tracés en plan232
4.4.2.2 Profil en long238
4.4.2.3 Profil en travers239
4.4.2.4 Drainage des voiries et des espaces urbains241
4.4.2.5 Ouvrages de traversées, ponceaux243
4.4.3 Coordination du tracé en plan et profil244
4.4.4 Contraintes et constitution des chaussées246
4.4.4.1 Contraintes dues au trafic247
4.4.4.2 Contraintes dues à l'effort vertical247
4.4.4.3 Contraintes dues aux efforts tangentiels et transversaux247
4.4.4.4 Contraintes dues aux conditions climatiques247
4.4.5 Rôle des différentes couches de chaussée247
4.4.5.1 Différentes couches constitutives d'une chaussée247
4.4.5.2 Fonctionnalités des familles de chaussées248
4.4.5.3 Chaussée souple248
4.4.5.4 Chaussée bitumineuse épaisse249
4.4.5.5 Chaussée à assise traitée aux liants hydrauliques249
4.4.5.6 Chaussée à structure mixte249
4.4.5.7 Chaussée à structure inverse250
4.4.5.8 Chaussée en béton de ciment250
4.4.5.9 Chaussée en pavés et dalles en béton250
4.4.6 Matériaux constitutifs des structures250
4.4.6.1 Structures traitées aux liants hydrauliques250
4.4.6.2 Structures traitées aux liants hydrocarbonés251
4.4.6.3 Matériaux non traités252
4.4.6.4 Structures en béton252
4.4.7 Constitution des chaussées souples hydrocarbonées252
4.4.7.1 Enduits superficiels252
4.4.7.2 Matériaux bitumineux coulés à froid253
4.4.7.3 Bétons bitumineux à froid255
4.4.7.4 Bétons bitumineux à chaud256
4.4.7.5 Enrobés percolés257
4.4.7.6 Asphaltes coulés257
4.4.7.7 Autres matériaux traités257
4.4.8 Retraitement des anciennes chaussées259
4.4.8.1 Évaluation de la portance et résistance259
4.4.8.2 Dimensionnement de l'assise et exécution260
4.4.9 Constitution des voiries en béton260
4.4.9.1 Cas d'une réfection de voirie260
4.4.9.2 Cas d'un revêtement neuf en béton261
4.4.9.3 Détermination des épaisseurs des revêtements en béton262
4.4.9.4 Détermination à partir de fiches de structures262
4.4.9.5 Différents types de joints264
4.4.9.6 Disposition des joints265
4.4.9.7 Dallages d'aires d'activités266
4.4.10 Voiries poreuses267
4.4.10.1 Conception267
4.4.10.2 Mise en oeuvre268
4.4.10.3 Performances mécaniques268
4.4.11 Voiries à structure-réservoir268
4.4.11.1 Matériaux perméables en surface268
4.4.11.2 Tranchées et fossés273
4.5 Carrefours, giratoires et girations
275
4.5.1 Carrefours et giratoires275
4.5.1.1 Modification du tracé de la voirie275
4.5.1.2 Implantation d'îlots directionnels276
4.5.1.3 Carrefours giratoires276
4.5.2 Aires de retournement276
4.5.2.1 Dimensionnement278
4.5.2.2 Calcul du rayon de braquage278
4.6 Places et esplanades
282
4.7 Stationnement
283
4.7.1 Disposition des stalles de stationnement283
4.7.2 Accessibilité et dimensions du stationnement pour PMR285
4.7.3 Stationnement des poids lourds et des bus285
4.7.4 Vélos et motos286
4.8 Aménagements et équipements
286
4.8.1 Produits et dispositifs d'équipements286
4.8.2 Marquage du stationnement286
4.8.3 Bordures et caniveaux286
4.8.4 Accessibilité aux personnes à mobilité réduite287
4.8.5 Pavage et dallage de voirie288
4.8.6 Dalles tactiles289
4.8.7 Éléments modulaires de protection289
4.8.7.1 Ralentisseurs290
4.8.7.2 Dispositifs de retenue routiers292
5 Voies piétonnes et transports en commun293
5.1 Voies piétonnes
293
5.1.1 Usages et fonctions293
5.1.2 Structures des allées et sentes294
5.1.3 Structure des trottoirs295
5.1.4 Structure des espaces piétonniers295
5.2 Voies vertes et véloroutes
295
5.2.1 Principes d'aménagement295
5.2.2 Constitution et matériaux d'assise298
5.2.3 Bandes cyclables300
5.3 Traversées et passages pour piétons
301
5.4 Desserte de transport public
303
5.5 Passerelles piétonnes
303
5.6 Escaliers et rampes
304
5.6.1 Constitution des escaliers307
5.6.2 Dimensionnement des escaliers309
5.6.2.1 Escalier à pas normal309
5.6.2.2 Escalier à pas d'âne310
5.6.3 Rampes310
6 Espaces verts et écogestion313
6.1 Histoire et perspectives
313
6.1.1 Urbanisme et horticulture313
6.1.2 Écologie urbaine313
6.1.3 Espace vert écologique314
6.2 Concepts, constituants et écogestion
314
6.2.1 Gestion différenciée315
6.2.1.1 Classe 1315
6.2.1.2 Classe 2315
6.2.1.3 Classe 3315
6.2.1.4 Classe 4315
6.2.1.5 Classe 5315
6.2.1.6 Classe 6316
6.2.2 Rareté de l'eau316
6.2.3 Sol, terre végétale et substrat317
6.2.3.1 Terre végétale318
6.2.3.2 Substrat319
6.2.3.3 Amendement des sols319
6.2.4 Objectif zéro-produit de synthèse et OGM319
6.2.5 Accroissement de la biodiversité végétale320
6.2.6 Économie d'énergie320
6.2.7 Réduction du bruit et de la pollution320
6.2.8 Recyclage des déchets verts et fabrication de compost320
6.2.9 Savoir-faire des jardiniers et sensibilisation des usagers321
6.3 Typologie des espaces et des espèces
321
6.3.1 Contextes bioclimatiques321
6.3.2 Pelouses de gazon et de fauche323
6.3.2.1 Graminées ou poacées324
6.3.2.2 Légumineuses non fourragères324
6.3.3 Arbres, arbustes et arbrisseaux324
6.3.3.1 Arbres324
6.3.3.2 Arbustes327
6.3.3.3 Rosiers et plantes décoratives340
6.3.3.4 Plantes palustres et aquatiques341
6.3.3.5 Arbres et arbustes dangereux341
6.3.3.6 Espèces invasives342
6.4 Usages et fonctionnalités des espaces verts
342
6.4.1 Caractérisation des espaces verts342
6.4.2 Plantations de proximité d'immeuble342
6.4.3. Plantations de voiries et ronds-points345
6.4.4 Talus et terrasses-jardins345
6.4.5 Murets et fascinages végétalisés345
6.4.6 Mares et microzones humides346
6.4.6.1 Création d'un plan d'eau347
6.4.6.2 Création de trames vertes et bleues348
6.4.7 Jardins d'eau et bassins d'agrément350
6.4.8 Terrasses et jardins suspendus351
6.5 Méthodologie générale d'études
352
6.5.1 Réflexion préalable sur le concept paysager352
6.5.2 Prédiagnostic et repérage environnemental353
6.5.3 Diagnostic écologique et paysager354
6.5.4 Schéma directeur et projet354
6.5.4.1 Faisabilité technique354
6.5.4.2 Faisabilité juridique354
6.5.4.3 Faisabilité financière (estimations)354
6.5.5 Plan d'action et d'écogestion354
6.5.5.1 Unités de gestion354
6.5.5.2 Fiches de gestion354
6.5.5.3 Fiches de suivi355
6.5.5.4 Tableau de bord355
6.5.6 Charte haute qualité environnementale et paysagère355
6.5.7 Charte du chantier vert durable355
6.5.8 Programme opérationnel357
6.5.8.1 Cahiers des charges357
6.5.8.2 Notice d'insertion paysagère357
6.5.9 Maîtrise d'oeuvre des espaces verts358
6.5.9.1 Données et contraintes spécifiques359
6.5.9.2 Dossier de consultation Espaces verts359
6.6 Prescriptions des travaux
360
6.6.1 Travaux préliminaires360
6.6.1.1 Mouvements de terre360
6.6.1.2 Mise en place de la terre végétale361
6.6.1.3 Engrais organiques361
6.6.1.4 Engazonnement et placage361
6.6.2 Plantation des arbres et arbustes361
6.6.2.1 Distances de plantation362
6.6.2.2 Mise en oeuvre363
6.6.3 Transplantation d'arbres adultes365
6.6.4 Plantation de massifs, parterres et rocailles366
6.6.5 Gestion introduite dès la conception367
6.6.5.1 Méthodes d'arrosage des arbres d'alignement367
6.6.5.2 Impacts des produits phytosanitaires367
6.6.6 Nutrition des plantes368
6.6.6.1 Principaux éléments permettant la croissance des plantes368
6.6.6.2 Engrais majeurs, secondaires et oligo-éléments368
6.6.7 Caractéristiques des éléments nutritifs et du sol369
6.6.7.1 Engrais369
6.6.7.2 Amendements369
6.7 Exemples d'opérations de végétalisation
370
6.8 Systèmes d'arrosage
370
6.8.1 Satisfaction courante des besoins370
6.8.1.1 Calcul du modèle d'arrosage373
6.8.1.2 Influence des événements météorologiques373
6.8.2 Satisfaction automatisée des besoins373
6.8.3 Choix du système d'arrosage375
6.8.3.1 Arrosage ponctuel375
6.8.3.2 Microaspersion376
6.8.3.3 Irrigation souterraine376
6.8.3.4 Micro-irrigation ou irrigation osmotique377
6.8.3.5 Arrosage intégré377
6.8.4 Conception d'une installation d'arrosage377
6.8.4.1 Caractéristiques de l'installation378
6.8.4.2 Équipements de gestion centralisée378
6.8.5 Gestion automatisée379
6.8.6 Mise en service de l'installation380
7 Mobiliers urbains et équipements381
7.1 Mobilier urbain courant
381
7.1.1 Dispositifs de dissuasion et de protection381
7.1.2 Garde-corps et rambardes381
7.1.3 Barrières de ville et de sécurité383
7.1.4 Bornes défensives et escamotables383
7.1.4.1 Bornes défensives383
7.1.4.2 Bornes escamotables385
7.1.5 Poteaux et potelets386
7.1.6 Bancs publics386
7.1.6.1 Matériaux constitutifs des bancs388
7.1.6.2 Implantation des bancs388
7.1.7 Dispositifs d'information et publicitaires389
7.1.8 Mobiliers de protection des végétaux391
7.1.8.1 Grilles d'arbre au sol391
7.1.8.2 Corsets391
7.1.8.3 Entourages de protection391
7.1.9 Bacs à fleurs et jardinières391
7.1.10 Sanitaires publics391
7.1.11 Abris d'autobus393
7.1.12 Abris conviviaux394
7.1.13 Dispositifs de contrôle des mobiliers urbains394
7.2 Fontaines et bassins d'agrément
394
7.3 Clôtures et écrans visuels
394
7.3.1 Clôtures privées ou publiques395
7.3.2 Éléments de clôture398
7.3.3 Portails399
7.3.4 Barrières levantes402
7.3.5 Clôtures végétalisées402
7.4 Écrans acoustiques
402
7.4.1 Effets acoustiques théoriques402
7.4.1.1 Fréquence d'un son403
7.4.1.2 Niveau sonore403
7.4.1.3 Vitesse de propagation des sons403
7.4.2 Propriétés des écrans404
7.4.2.1 Diffraction404
7.4.2.2 Transmission404
7.4.2.3 Réflexion405
7.4.3 Performances intrinsèques et globales405
7.4.4 Efficacité par simulations acoustiques405
7.4.5 Techniques d'écrans réfléchissants406
8. Assainissement urbain409
8.1 Concept et structure
409
8.1.1 Fonctionnement réseau-station409
8.1.2 Structure d'un réseau d'assainissement409
8.1.2.1 Organes terminaux et d'accès au système410
8.1.2.2 Ouvrages ponctuels intermédiaires ou spécifiques410
8.1.2.3 Branches des réseaux410
8.1.2.4 Secteurs de collecte410
8.1.2.5 Bassins versants et unités techniques410
8.2 Responsabilité, législation et réglementation
410
8.2.1 Fondements législatifs de la politique de l'eau410
8.2.2 Autres réglementations relatives à l'assainissement411
8.2.3 Prescriptions normatives411
8.3 Analyses de sites et contextes
413
8.3.1 Morphologie du terrain413
8.3.2 Pédologie et géotechnique413
8.3.3 Hydrogéologie et régime des nappes413
8.3.4 Hydrographie et influence des marées414
8.3.5 Climat et pluviométrie414
8.3.6 Hydrologie415
8.3.6.1 Notions d'analyse hydrologique415
8.3.6.2 Intensité moyenne et fréquence416
8.3.6.3 Formules d'intensité, durée, fréquence (IDF)417
8.3.6.4 Construction des pluies de projet418
8.4 Évaluation des débits d'eaux pluviales
421
8.4.1 Transformation pluie-débit421
8.4.2 Méthode rationnelle422
8.4.2.1 Coefficient de ruissellement423
8.4.2.2 Utilisation de la formule rationnelle423
8.4.3 Application de la méthode rationnelle424
8.4.3.1 Coefficient de ruissellement424
8.4.3.2 Estimation du débit de pointe424
8.4.3.3 Évaluation comparative des débits425
8.4.4 Méthode superficielle425
8.4.4.1 Temps de concentration425
8.4.4.2 Formule générale d'expression du débit maximal426
8.4.5 Utilisation de la formule superficielle426
8.4.5.1 Formules superficielles des débits426
8.4.5.2 Coefficient de ruissellement (paramètre C)428
8.4.5.3 Ossature du réseau et des sous-bassins - coefficient d'allongement428
8.4.6 Méthode hybride432
8.4.6.1 Formulation de la méthode rationnelle améliorée432
8.4.6.2 Mode de calcul de génération des débits433
8.4.6.3 Évaluation comparative des débits434
8.5 Rétentions du ruissellement
434
8.5.1 Types et rôles des retenues434
8.5.1.1 Bassins d'accumulation435
8.5.1.2 Bassins de retenue435
8.5.1.3 Bassins de stockage-restitution (BSR)436
8.5.1.4 Régulation et rétention continues437
8.5.1.5 Structures réservoirs438
8.5.2 Méthode des volumes438
8.5.3 Méthode des débits440
8.5.4 Méthode des débits variables441
8.5.5 Conception des systèmes de rétention442
8.6 Évaluation des débits d'eaux usées
444
8.6.1 Quantification des eaux usées domestiques444
8.6.1.1 Débits unitaires instantanés444
8.6.1.2 Débits unitaires par type de rejet446
8.6.1.3 Coefficient de simultanéité446
8.6.2 Estimation des débits de zones d'activités447
8.6.3 Qualité des eaux usées449
8.6.3.1 Paramètres physico-chimiques449
8.6.3.2 Paramètres microbiologiques450
8.6.4 Qualité des eaux pluviales450
8.6.5 Qualité des eaux usées non domestiques450
8.7 Planification et schéma directeur
450
8.7.1 Zonage d'assainissement450
8.7.1.1 Principes450
8.7.1.2 Méthodologie d'investigation451
8.7.2 Maîtrise du ruissellement et de la qualité des rejets pluviaux452
8.7.3 Scénarios et programmes d'investissement452
8.7.4 Programmation des travaux452
8.7.5 Dispositions d'exploitation et météorologie453
8.8 Assainissement non collectif (ANC)
453
8.8.1 Conditions de mise en oeuvre453
8.8.2 Démarche conceptuelle de l'ANC454
8.8.2.1 Localisation des parcelles à raccorder454
8.8.2.2 Examen visuel depuis le domaine public455
8.8.2.3 Étude environnementale et pédologique456
8.8.2.4 Synthèse des contraintes456
8.8.2.5 Principales filières d'assainissement non collectif458
8.8.3 Comparaison des modes d'assainissement458
8.8.4 Assainissement semi-collectif459
8.9 Équipement sanitaire et pluvial dans le domaine privé
459
8.9.1 Installations intérieures des habitations459
8.9.2 Nature des canalisations et équipements461
8.9.3 Dispositif de rétention à la parcelle463
8.10 Conception des réseaux et ouvrages
465
8.10.1 Principes hydrauliques465
8.10.2 Émissaires à ciel ouvert468
8.10.3 Canaux ou fossés à débit contrôlé468
8.10.4 Écoulements en réseau468
8.10.4.1 Écoulement libre uniforme469
8.10.4.2 Écoulement non uniforme471
8.10.4.3 Écoulement libre ralenti par l'aval472
8.10.4.4 Écoulement en charge472
8.10.4.5 Écoulements transitoires472
8.10.5 Écoulements sur des points singuliers472
8.10.5.1 Écoulement à travers un regard472
8.10.5.2 Écoulement sur les bifurcations et déviations473
8.10.5.3 Écoulement sur les chutes473
8.10.5.4 Écoulement dans les siphons473
8.10.5.5 Écoulement à travers les grilles473
8.10.5.6 Écoulement à travers les bouches à grilles et avaloirs474
8.10.5.7 Écoulement à travers les orifices474
8.10.5.8 Écoulements en conduites sous pression475
8.10.5.9 Écoulement sur les seuils déversoirs475
8.11 Dimensionnement des réseaux
476
8.11.1 Réseaux d'eaux usées476
8.11.2 Réseaux sous pression477
8.11.3 Réseaux équipés d'aéroéjecteurs478
8.11.4 Réseaux sous vide478
8.11.4.1 Parties courantes480
8.11.4.2 Remontées480
8.11.5 Réseaux d'eaux pluviales482
8.12 Éléments constitutifs des réseaux
486
8.12.1 Canalisations circulaires et spéciales486
8.12.1.1 Tuyaux en béton non armé486
8.12.1.2 Tuyaux en béton armé486
8.12.1.3 Tuyaux en fibres-ciment sous pression487
8.12.1.4 Tuyaux en grès487
8.12.1.5 Tuyaux et raccords en polychlorure de vinyle (PVC)487
8.12.1.6 Tuyaux et raccords en fonte490
8.12.1.7 Tuyaux en acier490
8.12.1.8 Tuyaux et raccords utilisés avec pression491
8.12.1.9 Autres types de collecteurs491
8.12.1.10 Tuyaux ovoïdes préfabriqués492
8.12.2 Ouvrages terminaux et d'accès493
8.12.2.1 Boîtes de branchements493
8.12.2.2 Regards de façade494
8.12.2.3 Ouvrages de collecte en surface496
8.12.2.4 Regards de visite497
8.12.2.5 Ouvrages annexes497
8.12.2.6 Tête d'entrée et débouché498
8.12.2.7 Ouvrages de régulation498
8.12.3 Essais de réception sur les réseaux498
8.12.3.1 Test à la fumée500
8.12.3.2 Test sous pression d'air500
8.12.3.3 Test d'étanchéité à basse pression d'air501
8.12.3.4 Test sous pression d'eau501
8.12.3.5 Test d'étanchéité par corrélation acoustique502
8.12.3.6 Essai général sur les conditions d'écoulement502
8.12.3.7 Essai d'infiltration502
8.12.3.8 Inspection télévisée502
8.12.4 Débourbeurs et séparateurs statiques502
8.12.5 Chambre de dessablement502
8.12.6 Décantation lamellaire505
8.12.7 Postes de relèvement ou de refoulement508
8.12.7.1 Systèmes de relèvement508
8.12.7.2 Composition d'un poste de relèvement509
8.12.7.3 Calculs de l'installation à vis d'Archimède509
8.13 Procédés épuratoires de petites collectivités
511
8.13.1 Description511
8.13.1.1 Lagunage naturel511
8.13.1.2 Lagunage aéré511
8.13.1.3 Boues activées511
8.13.1.4 Lits bactériens512
8.13.1.5 Disques biologiques512
8.13.1.6 Lits d'infiltration-percolation513
8.13.1.7 Filtres plantés de roseaux513
8.13.1.8 Épandage superficiel513
8.13.1.9 Filtres enterrés513
8.13.1.10 Épandage souterrain513
8.13.2 Dispositions constructives513
8.13.3 Dispositions d'exploitation515
Partie 2 Réseaux de distribution517
9 Distribution d'eau potable519
9.1 Responsabilité, législation et réglementation
519
9.1.1 Fondements législatifs de la politique de l'eau519
9.1.1.1 Régime financier mutualiste519
9.1.1.2 Qualité de l'eau destinée à la consommation519
9.1.1.3 Planification environnementale des usages de l'eau519
9.1.1.4 Gestion de la qualité de l'eau potable519
9.1.1.5 Récupération des eaux de pluie520
9.1.2 Organisation administrative520
9.1.2.1 Agences de l'eau520
9.1.2.2 Agences régionales de santé (ARS)521
9.1.2.3 Autres organismes521
9.1.3 Organisation régionale521
9.1.3.1 Directions régionales de l'environnement (Diren)521
9.1.3.2 Directions régionales de l'environnement, de l'aménagement et du logement (Dreal)521
9.1.3.3 Comité technique de l'eau (CTE)521
9.1.3.4 Commission locale de l'eau (CLE)521
9.1.4 Organisation départementale (DDT ou DDTM)522
9.1.5 Organisation communale522
9.1.6 Organisation intercommunale523
9.2 Écologie et développement durable
523
9.2.1 Gestion globale de l'eau523
9.2.2 Structures opérationnelles523
9.2.2.1 Schéma directeur d'aménagement et de gestion des eaux (Sdage)524
9.2.2.2 Schéma d'aménagement et de gestion des eaux (Sage)524
9.2.2.3 Contrat de rivière et CRE524
9.2.2.4 Contrat de nappe524
9.2.2.5 Schéma directeur départemental d'eau potable524
9.2.2.6 Diagnostic et préconisations locales525
9.2.3 Périmètres de protection531
9.2.4 Structures de gestion532
9.2.4.1 Gestion directe532
9.2.4.2 Gestion déléguée ou indirecte532
9.3 Ressources et usages de l'eau
535
9.3.1 Ressources actuelles et potentielles535
9.3.2 Eau à usage domestique537
9.3.2.1 Typologie des consommations537
9.3.2.2 Évaluation du coefficient de pointe540
9.3.2.3 Exemple d'application542
9.3.3 Eau à usage d'activités542
9.3.4 Eau à usage agricole543
9.4 Conditions d'écoulement
543
9.4.1 Charge, ligne de charge, perte de charge543
9.4.1.1 Pertes de charge linéaires545
9.4.1.2 Pertes de charge singulières546
9.4.2 Types de conduites549
9.4.2.1 Conduites en parallèle549
9.4.2.2 Conduites en série549
9.5 Aspects qualitatifs des eaux
551
9.5.1 Paramètres physico-chimiques551
9.5.2 Paramètres microbiologiques554
9.5.3 Facteurs de prévention et de protection555
9.5.4 Évaluation de l'état des eaux556
9.6 Composants des réseaux et installations
556
9.6.1 Contraintes de pression556
9.6.2 Tuyaux en béton armé556
9.6.3 Tuyaux en fibres-ciment556
9.6.4 Tuyaux et raccords en cuivre557
9.6.5 Tuyaux en acier558
9.6.6 Tuyaux et raccords en matières plastiques559
9.6.6.1 Types de tuyaux559
9.6.6.2 Calcul de l'épaisseur minimale560
9.6.7 Tuyaux et raccords en fonte560
9.6.8 Éléments de canalisation562
9.6.9 Appareils de sectionnement564
9.6.10 Appareils de fontainerie565
9.6.11 Protection antibélier565
9.6.12 Accessoires de branchements et compteurs568
9.6.13 Appareils de retenue : clapets569
9.6.14 Appareils de prise d'eau569
9.6.15 Appareils d'incendie et de lavage, avaloirs de prise d'eau569
9.6.16 Appareils de régulation570
9.6.17 Appareils de protection : purgeur et ventouse571
9.6.18 Bornes d'irrigation571
9.6.19 Protection contre la corrosion571
9.7 Reprise des efforts de poussée hydraulique
572
9.7.1 Stabilisation des conduites572
9.7.2 Stabilisation des conduites inclinées572
9.7.2.1 Stabilisation des coudes574
9.7.2.2 Stabilisation d'une conduite au droit des branchements576
9.7.2.3 Stabilisation au changement de section576
9.7.2.4 Stabilisation en plaque d'extrémité577
9.8 Distribution et installations intérieures
577
9.9 Station de pompage
579
9.9.1 Différents types de pompes579
9.9.2 Fonctionnement du pompage581
9.9.2.1 Hauteur manométrique totale581
9.9.2.2 Perte de charge de la conduite581
9.9.2.3 Fonctionnement simultané de plusieurs pompes582
9.9.3 Détermination du volume de marnage583
9.9.4 Calcul des puissances et rendements585
9.9.4.1 Puissance hydraulique585
9.9.4.2 Vitesse d'aspiration585
9.9.4.3 Hauteur d'aspiration586
9.9.4.4 Puissance installée586
9.9.5 Conception des stations de pompage587
9.9.6 Station de surpression587
9.9.7 Groupe électrogène587
9.9.8 Pompage à énergie durable588
9.9.8.1 Éolienne et aérogénérateur588
9.9.8.2 Énergie solaire590
9.10 Réservoirs et châteaux d'eau
590
9.10.1 Retenues et stockages d'eau brute590
9.10.2 Réservoirs au sol591
9.10.3 Réservoirs surélevés et châteaux d'eau591
9.11 Captage d'eaux de ruissellement
593
9.11.1 Ouvrage de rétention des eaux de ruissellement593
9.11.2 Ouvrage de réutilisation des eaux de pluie593
9.12 Alimentation-distribution en réseaux
596
9.12.1 Analyse de la structure596
9.12.1.1 Modélisation du système597
9.12.1.2 Maillage du réseau598
9.12.2 Équations fondamentales598
9.12.3 Mode de calcul d'un réseau ramifié599
9.12.3.1 Calcul d'un diamètre connaissant le débit Q599
9.12.3.2 Calcul d'une canalisation fournissant un débit en route600
9.12.3.3 Exemple de calcul d'un réseau simple600
9.12.4 Méthodes de calcul d'un réseau maillé600
9.12.4.1 Méthode classique de calcul des réseaux maillés600
9.12.4.2 Méthode de Hardy-Cross du calcul des réseaux maillés602
9.12.5 Modèles de simulation des fonctionnements605
9.12.5.1 Modèle hydraulique605
9.12.5.2 Modèle de variation spatiale du chlore résiduel606
9.13 Coup de bélier dans les conduites
608
9.13.1 Description du phénomène608
9.13.2 Dispositifs de protection609
9.13.3 Estimations des surpressions, dépressions et contraintes610
10 Distribution du gaz combustible613
10.1 Structure du marché du gaz naturel
613
10.1.1 Transport et stockage du gaz naturel613
10.1.2 Distribution du gaz naturel613
10.1.3 Commercialisation du gaz naturel615
10.2 Caractéristiques des gaz naturels
615
10.2.1 Puissance calorique et puissance utile616
10.2.2 Pression de distribution616
10.3 Consommations et satisfaction des besoins
616
10.3.1 Définition et classement des réseaux617
10.3.2 Consommations unitaires617
10.3.3 Dimensionnement des conduites618
10.3.3.1 Valeurs caractéristiques d'un gaz619
10.3.3.2 Pertes de charge620
10.4 Prescriptions techniques
621
10.4.1 Exigences réglementaires et normatives621
10.4.2 Raccordement au réseau de gaz623
10.4.3 Extension du réseau gaz624
10.4.4 Protections et appareillages625
10.4.4.1 Protection contre la corrosion des canalisations enterrées625
10.4.4.2 Organes de coupure de réseau625
10.4.4.3 Postes de détente de réseau625
10.5 Travaux de branchement
626
10.5.1 Matériels, accessoires et calibres utilisables626
10.5.1.1 Tubes626
10.5.1.2 Raccords626
10.5.1.3 Accessoires627
10.5.2 Terrassements aux abords de conduite de gaz627
10.5.2.1 Précautions à prendre627
10.5.2.2 Croisement entre un ouvrage et une distribution de gaz existant628
10.5.2.3 Emplacement des ouvrages gaz existants, sondages et localisation628
10.5.2.4 Protection cathodique, mise à la terre628
10.5.2.5 Dispositions de chantier à proximité de conduites de gaz628
10.5.2.6 Emplois d'engins ou de matériels mécaniques629
10.5.2.7 Libre accès aux ouvrages de distribution du gaz pendant les travaux629
10.5.2.8 Odeur et/ou fuite de gaz629
10.5.2.9 Présence d'ouvrages gaz en polyéthylène630
10.5.3 Pose des canalisations de gaz630
10.5.3.1 Branchement sur conduite630
10.5.3.2 Pose dans le rocher ou en terrain encombré630
10.5.3.3 Distance entre un ouvrage souterrain gaz et un autre réseau630
10.5.3.4 Pose à proximité d'un réseau de chaleur630
10.5.3.5 Tubage des canalisations existantes631
10.5.4 Remblayage des fouilles631
10.5.4.1 Remblai de fond de fouille631
10.5.4.2 Dispositif avertisseur631
10.5.4.3 Pénétration en sous-sol d'un bâtiment631
10.5.4.4 Retrait du boisage631
10.5.5 Réfection des sols631
10.5.6 Ouvrages aériens et subaquatiques631
10.5.7 Travaux sans tranchée à proximité d'une conduite de gaz632
10.5.7.1 Distances minimales à respecter en cas de forage632
10.5.7.2 Surveillance et sécurité632
10.5.8 Branchement gaz d'immeuble et local de comptage632
10.5.9 Branchement du gaz individuel et coffret634
10.5.10 Contrat de conformité et essais637
10.5.10.1 Documents à fournir637
10.5.10.2 Cartographie des réseaux637
10.5.10.3 Schéma d'exploitation638
10.6 Distribution des GPL
639
10.6.1 Distribution canalisée GPL639
10.6.2 Production de biomasse ou biogaz639
10.6.3 Transport et stockage du biogaz (ou autres gaz)640
10.6.3.1 Stockage du biogaz640
10.6.3.2 Transport du biogaz640
10.6.4 Réinjection du biogaz dans le réseau de gaz naturel640
10.6.5 Installations butane et propane641
10.6.5.1 Bouteilles de GPL641
10.6.5.2 Réservoirs de GPL642
10.6.6 Branchement des appareils au butane642
10.6.6.1 Poste simple642
10.6.6.2 Poste double642
10.6.7 Branchement des appareils au propane644
10.6.7.1 Réglementation et caractéristiques644
10.6.7.2 Installation chauffage au gaz en réservoir645
10.6.7.3 Réservoir fixe GPL646
10.6.7.4 Recommandations pour l'installation d'une chaudière en sous-sol646
10.6.8 Calcul de la combustion domestique au propane647
11 Climatisation et chauffage urbains649
11.1 Structure de la filière et du parc d'équipements
649
11.1.1 Types d'énergie649
11.1.2 Avantages du chauffage urbain649
11.2 Cadre législatif et normatif
650
11.3 Terminologie et typologie des réseaux
651
11.3.1 Circuit de chauffage urbain651
11.3.2 Systèmes de chauffage651
11.3.3 Sous-stations651
11.4 Énergies et réseaux de chaleur
652
11.4.1 Énergies renouvelables652
11.4.2 Énergies de récupération653
11.4.3 Énergies fossiles654
11.5 Propriétés thermophysiques de la vapeur d'eau
654
11.5.1 Teneur en vapeur d'eau ou humidité absolue654
11.5.2 Vaporisation de l'eau et fluide caloporteur655
11.6 Production de chaleur dans un réseau
658
11.6.1 Cycle de l'eau dans un réseau de vapeur658
11.6.2 Production de chaleur par incinération des déchets661
11.6.3 Production de chaleur en mixénergie biomasse661
11.6.3.1 Application à un module de distribution662
11.6.3.2 Coûts et calcul de rentabilité663
11.7 Conception de la distribution de chaleur
664
11.7.1 Conditions d'écoulement665
11.7.2 Pertes de charge linéiques666
11.7.3 Pertes de charge régulières667
11.7.4 Pertes de charge singulières667
11.7.5 Hauteur manométrique d'une installation668
11.7.6 Circulation de l'eau et de la vapeur668
11.7.7 Prédimensionnement des tuyauteries669
11.8 Réseaux de distribution de chaleur
671
11.8.1 Calorifugeage des canalisations671
11.8.2 Caniveaux671
11.8.3 Déperditions calorifiques des parois672
11.9 Organes fonctionnels et de sécurité
674
11.9.1 Élimination des condensats en ligne674
11.9.2 Élimination de l'air à la mise en service675
11.9.3 Séparation des particules675
11.9.4 Détente de la vapeur675
11.9.5 Équipement d'échangeurs675
11.9.6 Système de gestion automatisée675
11.10 Récupération de chaleur fatale
675
11.11 Centrale de chauffage solaire
677
12 Distribution d'énergie électrique679
12.1 Notions d'électricité
679
12.2 Réseaux de distribution
679
12.2.1 Puissance appelée et fournie679
12.2.2 Courant maximal d'emploi681
12.3 Alimentation HT/BT
681
12.3.1 Rendement pour le triphasé682
12.3.2 Arborescence des réseaux682
12.3.3 Distribution en simple dérivation684
12.3.4 Distribution en boucle684
12.4 Branchement et matériels selon les spécifications
684
12.4.1 Différentes tensions685
12.4.2 Point de livraison685
12.4.2.1 Appareil de contrôle, de commande, de sectionnement685
12.4.2.2 Branchement à puissance limitée ((...) 36 kVA)686
12.4.2.3 Branchement à puissance surveillée (36 à 250 kVA)687
12.4.2.4 Branchement producteur688
12.4.3 Schémas de liaison à la terre688
12.4.3.1 Schémas de liaison à la terre (SLT)688
12.4.3.2 Puissance surveillée en schéma TNS689
12.4.3.3 Emplacements des DDR689
12.4.3.4 Mesure d'une prise de terre689
12.4.3.5 Protection des canalisations contre les surintensités689
12.4.3.6 Contrainte thermique691
12.5 Méthode de détermination des installations
691
12.5.1 Bilan de puissance d'alimentation693
12.5.2 Section et courant admissible ((...))693
12.5.2.1 Méthode de référence693
12.5.2.2 Température de référence693
12.5.2.3 Nombre de conducteurs actifs694
12.5.2.4 Section et courant admissible694
12.5.2.5 Cas des canalisations enterrées694
12.5.3 Facteurs de correction694
12.5.3.1 Relation entre courant d'emploi et courant admissible694
12.5.3.2 Correction de température ((...))696
12.5.3.3 Correction pour conduits enterrés696
12.6 Puissances et rendements des moteurs
697
12.6.1 Exemple des groupes électropompes698
12.6.2 Chute de tension699
12.7 Conditions de pose et de branchement
700
12.7.1 Profondeurs et signalisation des canalisations enterrées700
12.7.2 Matériels d'emploi courant701
12.8 Énergie solaire et autres énergies renouvelables
701
12.9 Groupe électrogène de secours
702
12.10 Batteries d'accumulateurs
702
12.11 Énergie hydroélectrique
703
13 Éclairage urbain705
13.1 Notions d'éclairage
705
13.1.1 Flux lumineux705
13.1.2 Intensité lumineuse706
13.1.3 Éclairement706
13.1.3.1 Éclairement horizontal707
13.1.1.2 Éclairement vertical708
13.1.3.3 Éclairement semi-cylindrique vertical708
13.1.3.4 Éclairement en un point produit par plusieurs sources lumineuses709
13.1.3.5 Uniformité générale d'éclairement709
13.1.4 Luminance709
13.2 Caractéristiques photométriques des revêtements
709
13.2.1 Coefficient de luminance709
13.2.2 Réflexion de luminance710
13.2.3 Luminance en un point P710
13.3 Contraste de luminance et visibilité
711
13.3.1 Contraste de luminance711
13.3.2 Uniformité d'éclairement et de luminance712
13.3.3 Éblouissement et vision nocturne713
13.4 Lampes et appareillages auxiliaires
714
13.4.1 Typologie des lampes d'éclairage public714
13.4.1.1 Lampes à vapeur de sodium à basse pression (SBP)714
13.4.1.2 Lampes à vapeur de sodium à haute pression (SHP)716
13.4.1.3 Lampes à vapeur de mercure716
13.4.1.4 Lampes à iodures métalliques (IM)716
13.4.1.5 Lampes fluorescentes tubulaires ou compactes716
13.4.1.6 Diodes électroluminescentes (LED)716
13.4.1.7 Lampes halogènes717
13.4.1.8 Lampes à incandescence717
13.4.2 Caractéristiques principales des lampes717
13.4.3 Appareillages auxiliaires718
13.4.3.1 Ballast électronique718
13.4.3.2 Horloge astronomique718
13.4.3.3 Armoire et appareillage de commande718
13.4.3.4 Système d'allumage à coupure graduelle719
13.5 Luminaires et supports
719
13.5.1 Constituants des luminaires719
13.5.1.1 Systèmes optiques719
13.5.1.2 Supports d'éclairage public720
13.5.1.3 Massifs de scellement des appareils720
13.5.2 Protection contre les chocs électriques720
13.5.2.1 Mise à la terre des masses métalliques721
13.5.2.2 Matériel de classe II721
13.5.2.3 Séparation électrique722
13.5.2.4 Protection par très basse tension de sécurité (TBTS)722
13.5.3 Schémas des liaisons à la terre722
13.6 Types de câbles électriques
724
13.6.1 Utilisation des différents câbles724
13.6.2 Marquage extérieur des câbles724
13.6.3 Repérage des câbles724
13.6.4 Chambres de tirage724
13.7 Contenu des études
725
13.7.1 Dispositions d'éclairage des voiries725
13.7.1.1 Implantation des luminaires725
13.7.1.2 Implantation dans les courbes726
13.7.2 Éclairage des points singuliers727
13.7.3 Éclairage des parkings729
13.7.4 Éclairage des cheminements piétonniers729
13.7.5 Éclairage des espaces verts730
13.8 Modes d'alimentation et de distribution
731
13.8.1 Détermination du courant d'emploi IB732
13.8.2 Détermination du courant d'allumage des lampes IA732
13.8.3 Protection contre les surintensités et détermination de la section732
13.8.4 Chutes de tension et détermination de la section Sb733
13.8.5 Protection contre les courts-circuits et détermination de la section Sc733
13.8.6 Protection contre les contacts indirects et détermination de la section Sd733
13.8.7 Protection en haute tension et détermination des sections des conducteurs735
13.8.7.1 Détermination du courant d'emploi IB735
13.8.7.2 Détermination de la section en fonction de la chute de tension et du courant d'emploi IB735
13.9 Exemples de calculs d'installation
736
13.9.1 Application sur un tronçon de voirie736
13.9.2 Application sur un tronçon de voirie secondaire738
13.9.2.1 Données sur le luminaire738
13.9.2.2 Description de l'installation739
13.9.3 Application à un réseau d'éclairage public742
13.10 Travaux de mise en oeuvre
745
13.10.1 Conditions de mise en oeuvre745
13.10.1.1 Principaux postes de travaux745
13.10.1.2 Fouilles et pose des câbles746
13.10.1.3 Pose des câbles746
13.10.1.4 Raccordement des conducteurs748
13.10.1.5 Mâts et candélabres748
13.10.1.6 Raccordements des tableaux d'éclairage public748
13.10.2 Essais de réception et contrôles avant mise en service748
13.11 Exploitation, maintenance et gestion
749
13.11.1 Facteur de maintenance749
13.11.2 Facteurs de dépréciation-dégradation750
13.11.3 Télésurveillance et télégestion751
13.11.4 Diagnostic de l'existant751
13.11.5 Coût de la maintenance et potentialités d'économie751
14 Réseaux de télécommunications757
14.1 Concept de télécommunication et de réseau
757
14.2 Cadre législatif, réglementaire et normatif
757
14.3 Réseaux téléphoniques et intégration des services
758
14.3.1 Réseau téléphonique commuté (RTC)759
14.3.1.1 Ligne d'abonné759
14.3.1.2 Boucle locale radio759
14.3.1.3 Commutation759
14.3.1.4 Multiplexage760
14.3.2 Réseau numérique à intégration de services (RNIS)761
14.4 Architecture du réseau
762
14.5 Topologie des réseaux informatiques
763
14.6 Éléments d'un réseau de communication
764
14.6.1 Supports filaires764
14.6.1.1 Câble coaxial764
14.6.1.2 Câble à paire torsadée764
14.6.1.3 Fibre optique765
14.6.2 Fourreaux766
14.6.3 Chambres de tirage767
14.7 Configuration de réseaux de distribution
768
14.7.1 Réseau de collecte et de desserte768
14.7.1.1 Zones d'activités768
14.7.1.2 Zones pavillonnaires769
14.7.2 Raccordement des parcelles et immeubles769
14.7.3 Documents d'études et de travaux770
14.8 Télévision par câble
770
14.8.1 Éléments du réseau câblé771
14.8.2 Antenne collective de télévision771
14.8.3 Antenne collective Wi-Fi772
Partie 3 Mise en oeuvre et gestion773
15 Systèmes urbains automatisés775
15.1 Concept d'automation
775
15.1.1 Fonctions opératives776
15.1.2 Fonctions de dialogue776
15.1.3 Fonction de visualisation776
15.2 Composants des systèmes automatisés
776
15.2.1 Capteurs776
15.2.2 Transmetteurs777
15.2.3 Automates programmables778
15.2.4 Cartes à microprocesseur778
15.2.5 Actionneurs778
15.2.6 Modems779
15.2.7 Automatismes locaux779
15.2.8 Systèmes d'automation hiérarchisée779
15.2.9 Logiciels de supervision779
15.2.9.1 Fonctions du logiciel781
15.2.9.2 Missions du gestionnaire782
15.3 Fonctionnalités et transmissions
783
15.3.1 Chaîne d'automation783
15.3.2 Télésurveillance783
15.3.3 Télétransmission784
15.3.4 Télésignalisation784
15.3.5 Télégestion784
15.3.6 Alarmes et actions784
15.3.7 Contrôle de sécurité785
15.4 Mise en place d'une exploitation automatisée
787
15.4.1 Analyse fonctionnelle et examen approfondi du système automatisé787
15.4.2 Instrumentation et travaux787
15.4.2.1 Capteur-enregistreur787
15.4.2.2 Armoire électrique et énergie789
15.4.2.3 Poste local de télésurveillance789
15.4.2.4 Poste central789
15.4.3 Mise en application790
16 Opérations préalables791
16.1 Planification et organisation d'une réalisation
791
16.1.1 Méthode PERT ou PDM791
16.1.2 Diagramme de Grantt792
16.1.3 PERT probabiliste793
16.1.4 Utilisation des graphes PERT et PDM795
16.1.4.1 Estimation des tâches et de leur durée795
16.1.4.2 Affectation des ressources795
16.1.4.3 Définition du chemin critique796
16.1.5 Mise en oeuvre des plannings797
16.2 Plan général de coordination (PGC)
798
16.2.1 Principes généraux de prévention798
16.2.2 Modalités d'établissement du PGC799
16.3 Plan d'assurance qualité (PAQ)
799
16.3.1 Plan de contrôle général des travaux800
16.3.2 Dossier d'intervention ultérieure sur l'ouvrage (DIUO)800
16.4 Logistique et organisation des chantiers
801
16.4.1 Préparation et démarrage du chantier801
16.4.1.1 Interventions de l'organisme de contrôle801
16.4.1.2 Préparation du chantier801
16.4.1.3 Phase travaux802
16.4.2 Logistique d'approvisionnement et de travaux803
16.4.2.1 Étude des flux803
16.4.2.2 Petites entreprises et sous-traitants803
16.4.3 Management et planification des ressources804
16.4.4 Démarches préalables d'ouverture de chantier804
16.5 Installation de chantier et travaux préparatoires
805
16.5.1 Plan des installations805
16.5.2 Signalisation temporaire de chantier806
16.5.3 Catégories de signalisation806
16.5.3.1 Signalisation d'approche806
16.5.3.2 Signalisation de position806
16.5.3.3 Signalisation de prescription806
16.5.4 Signalisation des chantiers mobiles808
16.5.5 Signalisation des personnes et des véhicules808
16.5.6 Distances de sécurité808
16.6 Conditions de réalisation des travaux
811
16.6.1 Modes d'approvisionnement et conditionnement811
16.6.1.1 Ajustement de la fréquence des livraisons811
16.6.1.2 Appareils de levage et de manutention811
16.6.1.3 Voies provisoires de chantier811
16.6.1.4 Conditionnement des produits812
16.6.2 Manutention manuelle des charges812
17 Mise en oeuvre des ouvrages813
17.1 Granulats et matériaux industrialisés
813
17.1.1 Granulats et graves naturels813
17.1.1.1 Granulats alluvionnaires813
17.1.1.2 Granulats de carrière813
17.1.2 Granulats artificiels813
17.1.2.1 Sous-produits industriels813
17.1.2.2 Granulats à hautes caractéristiques814
17.1.2.3 Granulats allégés par expansion ou frittage814
17.1.2.4 Granulats très légers814
17.1.2.5 Granulats recyclés814
17.1.3 Classe granulaire et granularité814
17.1.3.1 Gravillon814
17.1.3.2 Sable814
17.1.3.3 Filler815
17.1.3.4 Grave ou all-in815
17.1.3.5 Grave améliorée (GA)815
17.1.3.6 Grave recomposée humidifiée (GRH)815
17.1.3.7 Laitier cristallisé ou de haut-fourneau (LHF)815
17.1.3.8 Laitier granulé815
17.1.3.9 Scories de four électrique (EAF)815
17.1.3.10 Grave-laitier (GL) et grave de béton concassé815
17.1.3.11 Grave-ciment tout laitier (GC)816
17.1.3.12 Grave-bitume (GB)816
17.1.3.13 Grave-émulsion de scories d'incinération816
17.1.3.14 Tout-venant et produits de scalpage816
17.1.3.15 Pierraille816
17.1.3.16 Concassé de béton816
17.1.3.17 Produit de béton816
17.1.3.18 Matériaux inertes de réemploi816
17.1.3.19 Matériaux pour voiries, trottoirs et pistes cyclables816
17.1.3.20 Matériaux utilisés pour canalisations et câblages817
17.1.4 Tamis normalisés de contrôle817
17.1.5 Caractéristiques principales des granulats818
17.1.5.1 Caractéristiques physiques818
17.1.5.2 Caractéristiques mécaniques821
17.1.6 Produits géotextiles ou géosynthétiques821
17.1.7 Stabilisation des sols821
17.2 Ciments et chaux
822
17.2.1 Classification des ciments822
17.2.2 Caractéristiques des ciments823
17.2.2.1 Ciments Portland CEM I823
17.2.2.2 Ciment Portland composés CEM II824
17.2.2.3 Ciments au laitier824
17.2.2.4 Ciments à maçonner (CM)824
17.2.2.5 Ciment prompt naturel (CPN)824
17.2.2.6 Ciment alumineux fondu (CA)825
17.2.2.7 Ciments blancs825
17.2.3 Classification et caractéristiques des chaux825
17.3 Matériaux en béton
825
17.3.1 Constituants des bétons825
17.3.1.1 Granulas825
17.3.1.2 Ciment826
17.3.1.3 Eau826
17.3.1.4 Additifs826
17.3.1.5 Adjuvants826
17.3.2 Caractéristiques des bétons826
17.3.2.1 Réactions et performances826
17.3.2.2 Formulation d'un béton827
17.3.2.3 Classification des bétons828
17.4 Béton armé
830
17.4.1 Principes élémentaires en béton armé830
17.4.2 États limites : ELU et ELS831
17.4.2.1 État limite ultime (ELU)831
17.4.2.2 État limite de service (ELS)831
17.4.3 Combinaisons d'actions pour les ELU et ELS832
17.4.4 Caractéristiques des matériaux constituants833
17.4.4.1 Résistance du béton833
17.4.4.2 Diagramme contraintes-déformations833
17.4.5 Aciers pour le béton armé834
17.4.5.1 Caractères mécaniques des aciers835
17.4.5.2 Diagrammes de contraintes-déformations en ELU835
17.4.5.3 Contraintes s'exerçant sur les dallages836
17.4.6 Mise en place des armatures836
17.5 Béton précontraint
837
17.6 Bétons fibrés
837
17.7 Mise en oeuvre des bétons
837
17.7.1 Mise en place traditionnelle838
17.7.2 Mise en oeuvre de composants industrialisés838
17.7.3 Mise en place et liaisons839
17.7.3.1 Vibration du béton839
17.7.3.2 Disposition des joints840
17.7.3.3 Joints de retrait-flexion840
17.8 Hydrocarbonés et bitumineux
841
17.8.1 Matériaux hydrocarbonés841
17.8.2 Enduits superficiels d'usure842
17.8.3 Bétons bitumineux842
17.8.3.1 Mélange de granulats pour béton bitumineux844
17.8.3.2 Fabrication du béton bitumineux844
17.9 Mortiers et composants de maçonnerie
845
17.9.1 Maçonnerie de pierre naturelle845
17.9.2 Maçonnerie de briques846
17.9.2.1 Briques en terre cuite847
17.9.2.2 Briques creuses de terre cuite847
17.9.2.3 Briques apparentes847
17.9.2.4 Briques et blocs perforés en terre cuite847
17.9.3 Maçonnerie de blocs de béton847
17.9.3.1 Blocs silicocalcaires848
17.9.3.2 Blocs de bétons cellulaires848
17.9.3.3 Parements de maçonnerie848
17.9.3.4 Application des enduits848
17.9.4 Maçonneries et accessoires848
17.9.4.1 Scellements848
17.9.4.2 Drainage des maçonneries848
17.9.5 Maçonnerie en béton cellulaire autoclavé848
17.9.6 Maçonnerie de pierre reconstituée849
17.10 Pavages et dallages
849
17.10.1 Pavés et dalles en pierres naturelles849
17.10.1.1 Pavés et dalles en granite ou porphyre849
17.10.1.2 Pavés et grès849
17.10.1.3 Éléments en roche marbrière et pierre calcaire849
17.10.1.4 Dalles de schistes et d'ardoise849
17.10.2 Pavés et dalles en béton851
17.10.2.1 Pavés de béton de masse851
17.10.2.2 Pavés de béton de parement et rustiques851
17.10.3 Terres cuites, grès cérame et résines851
17.10.3.1 Carreaux et dalles en grès cérame851
17.10.3.2 Pavés en résine851
17.10.4 Dalles et pavés résistants851
17.10.5 Pavés autobloquants852
17.10.6 Dalles gazon ou Evergreen852
17.10.7 Blocs multifonctions852
17.10.8 Mise en oeuvre des pavés et dalles852
17.10.8.1 Pose des pavés853
17.10.8.2 Pose des dalles de voirie855
17.10.8.3 Plate-forme et assise856
17.1038.4 Remplissage des joints856
17.10.9 Assises des structures-réservoirs856
17.11 Bordures, bordurettes et caniveaux
857
17.11.1 Classification et utilisation des produits857
17.11.2 Pose des bordures et caniveaux857
17.11.3 Bordures séparatives particulières860
18 Mise en oeuvre des réseaux863
18.1 Tranchées, passages et galeries techniques
863
18.1.1 Tranchées indépendantes et communes863
18.1.2 Tranchées communes pour réseaux864
18.1.3 Fourreaux, réseaux et câblages866
18.2 Contraintes de mise en oeuvre de réseaux
866
18.2.1 Pose en sous-sol encombré866
18.2.2 Pose en terrain aquifère867
18.2.3 Épuisement de fouilles et anticontamination867
18.2.4 Remblayage des tranchées et objectif de densification869
18.2.4.1 Granulométrie des matériaux courants869
18.2.4.2 Matériaux autocompactants869
18.2.4.3 Objectif de densification869
18.2.5 Comportement des canalisations en tranchée869
18.2.5.1 Conditions du sol871
18.2.5.2 Calcul du compactage872
18.2.6 Conditions de pose des tuyaux et regards872
18.2.6.1 Fond des tranchées872
18.2.6.2 Coffrages, étaiements et blindages des parois verticales873
18.2.6.3 Rabattement de nappe perchée ou phréatique873
18.2.6.4 Joints de liaison873
18.2.7 Remblaiement de compactage874
18.2.7.1 Enrobage du tuyau874
18.2.7.2 Remblaiement et damage874
18.2.7.3 Enlèvement des blindages875
18.2.8 Calcul des charges et surcharges875
18.3 Travaux sans tranchées
875
18.3.1 Fonçages et mini-tunnels875
18.3.2 Forages dirigés876
18.3.3 Fonçage à la fusée877
18.3.4 Poussage de fourreau877
18.3.5 Poussage de tube877
18.3.6 Réalisation par microtunnelier877
18.3.7 Traversées et passages souterrains879
18.3.7.1 Passages inférieurs en portique ouvert (PIPO) simples ou doubles879
18.3.7.2 Passages hydrauliques sous chaussée879
18.3.7.3 Voûtes879
18.3.7.4 Sections spéciales en éléments préfabriqués ou coulés en place879
18.3.7.5 Dalots hydrauliques en éléments rectangulaires880
18.3.7.6 Coques en béton armé ou voussoirs880
18.3.7.7 Galerie technique882
18.3.7.8 Caniveaux techniques883
18.4 Techniques de rénovation des canalisations
884
18.4.1 Restitution d'état884
18.4.2 Renforcement structurel884
18.4.3 Techniques structurantes884
18.4.4 Remplissage884
18.4.5 Tubage884
18.4.6 Chemisage884
18.4.7 Gainage884
18.4.8 Éclatement884
18.5 Phase d'équipement, finitions
885
18.6 Réunions de chantier et du CISSCT
885
18.6.1 Participants aux réunions885
18.6.2 Objectifs des réunions de chantier885
18.6.3 Diffusion des informations886
19 Gestion fonctionnelle et entretien887
19.1 Méthodologie générale
887
19.2 Constats de gestion et d'entretien
888
19.2.1 Mise à jour régulière du système d'information888
19.2.2 Outils d'exploitation889
19.2.2.1 Nomenclature des ouvrages889
19.2.2.2 Fichier des matériels et technologies d'amélioration889
19.2.2.3 Catalogue des défauts apparents889
19.2.2.4 Registre d'inspection889
19.2.2.5 Tableau de bord889
19.2.2.6 Carnet de santé889
19.2.2.7 Fichier d'entreprises et de sous-traitants890
19.2.2.8 Planning et échéancier prévisionnel890
19.2.3 Pérennité des ouvrages890
19.2.4 Pathologies des ouvrages890
19.2.4.1 Comportement des ouvrages891
19.2.4.2 Dégradations d'origine physique892
19.2.4.3 Chocs, abrasion et érosion892
19.2.4.4 Dégradations d'origine bactériologique892
19.2.4.5 Dégradations gel-dégel892
19.2.4.6 Dégradation par fissuration précoce du béton armé892
19.2.4.7 Dilatation et retrait893
19.2.5 Risques et facteurs d'influence893
19.2.6 Programmation des travaux d'entretien894
19.2.6.1 Diagnostic d'état894
19.2.6.2 Arbre de défaillance895
19.3 Méthodologie des interventions sur les ouvrages
895
19.3.1 Modalisation des fonctionnements895
19.3.2 Opérations d'entretien895
19.3.3 Techniques d'entretien courant897
19.3.4 Maintenances préventive et curative898
19.3.5 Démarche de qualité exploitation900
19.3.6 Ressources humaines et autres900
19.3.7 Comptabilité générale et analytique900
19.3.7.1 Compte de résultat900
19.3.7.2 Bilan900
19.3.7.3 Budgets de fonctionnement et d'investissement901
20 Critères d'écogestion et coûts903
20.1 Valeurs économiques et de développement durable
903
20.1.1 Évaluation de la qualité des matériaux903
20.1.2 Enjeu économique903
20.2 Choix économique de projets
904
20.2.1 Coûts et surcoûts des travaux préparatoires904
20.2.2 Coûts et surcoûts des terrassements905
20.2.3 Coûts et surcoûts des voiries905
20.2.4 Coûts et surcoûts des trottoirs et espaces piétonniers906
20.2.5 Coûts et surcoûts des canalisations d'assainissement906
20.2.6 Coûts et surcoûts par filière de traitement908
20.2.6.1 Coûts d'investissement908
20.2.6.2 Coûts d'exploitation909
20.2.7 Coûts et surcoûts spécifiques aux eaux pluviales910
20.2.7.1 Coûts d'investissement910
20.2.7.2 Coûts d'exploitation911
20.2.8 Coûts et surcoûts d'alimentation-distribution d'eau potable (AEP)911
20.2.8.1 Eaux pluviales recyclées911
20.2.8.2 Coûts de réhabilitation in situ par tubage ou gainage912
20.2.8.3 Recherche de fuite et réparations912
20.2.9 Coûts et surcoûts des réservoirs913
20.2.10 Coûts et surcoûts des installations de pompage913
20.2.10.1 Coût global de construction913
20.2.10.2 Groupes d'électropompes913
20.2.10.3 Alimentation électrique913
20.2.10.4 Exploitation913
20.2.10.5 Coût d'une gestion automatisée914
20.2.10.6 Coûts unitaires de maintenance914
20.2.11 Coûts et surcoûts de l'éclairage public914
20.2.12 Coûts et surcoûts de réseaux de télédistribution914
20.2.13 Coûts et surcoûts des espaces verts914
20.2.14 Coûts et surcoûts de mobiliers urbains et accessoires915
20.2.15 Coûts et surcoûts d'ouvrages divers915
20.2.16 Coûts et surcoûts d'utilisation de matériel915
20.2.17 Coûts directs et indirects des approvisionnements915
20.3 Coût global ajusté et coût global actualisé
916
20.4 Bilan carbone
917
Index919