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                                  Réalisé par :
                                        M. OURAHOU



                     Avril 2004
2

                               REVETEMENT DES CANAUX



   A- NECESSITE DE REVETEMENT


           o   Avantages


                     réduire des eaux perdues par infiltration au cours du transport;
                     détruire les mauvaises herbes, les plus consommateurs d’eau (20%
                      d’eau
                     perdue par 1,2 Km) et réduire leur frais d’élimination:
                     prévenir contre les dégâts aux terres adjacentes, qui pouvant être
                      saturés d’eau;
                     réduire les frais de drainage;
                     réduire les dimensions de canaux et du coût des droits de passage;
                     réduire les frais d’entretien en empêchant le dépôt des limons dans le
                      canal (50-75%). sous l’effet de la vitesse élevée ;
                     augmenter les débits véhiculés, qui entraînent l’augmentation de la
                      superficie irriguée;
                     pouvoir effectuer les irrigations dans un temps plus court;
                     permettre une certaine souplesse dans te tracé du canal;
                     réduire le danger résultant des animaux fouisseurs;
                     réduire l’effet de l’érosion du canal;
                     assurer l’économie en main d’oeuvre (environ de 50 %).


        Les vitesses d’écoulement admissibles sans risque d’érosion pour les canaux en
terre sont données dans le tableau 1.
       Pour les revêtements en dur, cette vitesse admissible varie de 1,5 à 2,5 m/s.
        A mêmes dimensions, le canal ayant un revêtement en béton peut véhiculé un débit
supérieur de 77% par rapport à celui véhiculé par un canal en terre. Par conséquent, au
même débit, la section d’un canal revêtu en béton est donc moindre que celle du canal non
revêtu (tableau 2).
         Les pertes par infiltration enregistrées dans les différents types de revêtement sont
illustrées dans le tableau 3.


B- CONCEPTION ET CONSTRUCTION


       I- REVÊTEMENT À SURFACE DURE
3

        I.1- Considérations générales relatives au mode d’installation
                I.1.1- Sections transversales


       La pente la plus raide qui soit satisfaisante pour les côtés de la plupart des canaux,
du point de vue de la construction et de l’entretien est de 1,5: 1 (66%).
       La raideur de la pente des revêtements est principalement limitée par des
considérations de glissement, de revêtement et de stabilité du sol.
       Les canaux à revêtir en surface dure sont en général prévu avec un rapport variant
de 1 à 2 entre la largeur du lit et la hauteur de l’eau : b/h = 1 à 2
        La hauteur normale de la revanche varie de 15 à 60 cm (figure n° 1).


                I. 1.2- Sols de fondation


       Il faut éviter l’utilisation des argiles, car ils sont très plastiques et se gonflent lorsqu’ils
sont humidifiés.
        Lorsque le sol d’assise est de type argileux, on peut remédier à la situation par
différents processus:
                   charger sa surface par un sol non gonflant;
                   approfondir davantage le canal et remplacer l’argile par du gravier;
                   changer le tracé du canal;
                   traiter chimiquement l’argile, avec de la chaux;
                   prévoir lors de la construction du revêtement en béton, des joints
                    horizontaux supplémentaires sur des pentes latérales du canal, à 20 au 50
                    cm de la base.


       Si le sol de fondation est gypseux, on risque d’avoir des cavités au niveau du
revêtement. Ainsi, on peut:
            o   adopter des revêtements totalement étanches, en appliquant un enduit de
                mortier de ciment;
            o   mettre en place, sous le béton, un sol argileux compacté convenablement
                choisis:
            o   utiliser les systèmes de drainage;
            o   choisir un tracé qui évite le sol gypseux.


         Dans le cas d’un revêtement en béton de mortier ou en briques, il est important que
le sursol soit humidifié avant exécution du revêtement. On peut aussi imperméabiliser le sol
par utilisation du papier huile de pétrole ou autres matériaux de colmatage.
4



              I 1.3- Stérilisation du sol de fondation


       Ce processus permet de détruire les herbes aquatiques. Les produits utilisés sont à
base de bore (borax et acide borique), associés à des chlorates (polyborchlorate à 270 /m²
de sol de fondation). Le chlorate de sodium est efficace à raison de 2/m².


              1.1.4- Drainage


        Le drainage sous le revêtement du canal est essentiel. Ses principales fonctions sont
les suivantes:
                 collecter les fuites à travers le revêtement dues à la perméabilité du
                  revêtement, à des fissures éventuelles ou à des joints défaillants:
                 rabattre les eaux de la nappe phréatique dans le cas où celle-ci se situe
                  plus haut que le niveau du radier;
                 permettre le contrôle de l’étanchéité du canal par la mesure des débits de
                  fuite à la sortie des exutoires de drainage;
                 permettre d’éviter les effets des pressions hydrostatiques, et constitue un
                  moyen efficace contre l’action de gel.


                      •   Conception du drainage


       Le drainage est constitué de:
                 un tapis drainant;
                 une recharge drainante ou des saignées drainantes sous les bajoyers;
                 un ou plusieurs collecteurs longitudinaux.


      Le matériau drainant utilisé est un tout venant sablo-graveleux alluvionnaire ayant
une perméabilité de 10-4 m/s ou un béton poreux (figures n° 2 et 2-bis).
        Afin d’éviter le colmatage du matériau drainant, ce dernier doit satisfaire les
conditions de filtre par rapport au sol (règles de Terzaghi). Dans le cas contraire, il est
interposé un filtre entre la recharge et le terrain (sable ou géotextile non tissé genre bidim).
      Les collecteurs de drainage de diamètre de 150 à 300 mm en tuyaux PVC perforés
évacuent les eaux de drainage vers les thalwegs ou les colatures de drainage.
       Généralement, on fait appel au blocage pour la stabilisation du radier des canaux, et
joue au même temps le rôle de drain.


              I 1.5- Remblais
       La largeur au sommet “T” des remblais varie de 0,60 à 1,20 m pour les canaux
débitant jusqu’à 3 m3 /s et de 2,00 à 2,50 m pour les grands canaux.
5

       Sur le remblai compacté à l’extérieur de celui-ci, on met en place un remblai normal
en terre meuble en vue d’apporter une stabilité supplémentaire et supporter la route
nécessaire à l’exploitation du canal (figure n° 3).
        Les matériaux appropriés pour le remblayage, ainsi que la teneur en eau optimale
utilisée font l’objet des tableaux n° 4 et 5.


               I.1.6- Vitesse de l’eau
        Dans les revêtement en béton, la vitesse ne doit pas dépasser 2,5 m/s, afin d’éviter
qu’ils soient soulevées et entraînées par l’eau, ce qui se produit lorsque l’effet de vitesse se
transforme sous l’effet de pression à travers une crevasse dont le bord supérieur se présente
opposé au sens du courant.
      La vitesse minimale admissible doit être supérieur à 0.5 m/s pour éviter la formation
des dépôts dans le canal.
        Il faut éviter que la hauteur d’eau dans le canal soit proche de la hauteur critique, afin
d’éviter les ondes stationnaires. Elle doit être supérieure à cette hauteur critique hc.


               I. 1.7- Prévention de dépôt de limons dans les canaux
       La vitesse minimale qui empêche les dépôts de boue s’appelle “ vitesse critique “.
Plus un canal est profond, plus grande est la vitesse nécessaire pour empêcher le limon de
se déposer (figure n° 4).


       I. 2- Types de revêtement
               I.2.1- Revêtements en béton de ciments


              Avantages


               •   assure un service satisfaisant pendant plus de 40 ans;
               •   convient aux canaux de grandes et de petites dimensions;
               •   imperméables aux végétations parasites;
               •   ne demande pas un entretien coûteux;
               •   assure une étanchéité satisfaisante; la perte admissible est de 20 l/m²/j ;
               •   permet les garndes vitesses d’écoulement, et augemente ainsi le volume
                   écoulé et réduit la section du canal.


           inconvénients
               •   effet de crevasses, mais peuvent être obturés par l’asphalte.
6



               a- Etablissement des projets de revêtement:
                         a. 1- Epaisseur de revêtement (figure n° 5)


                    petits canaux en béton armé et sous risque de gelé        :      e= 4 cm
                    petits et moyens canaux sous climat doux                  :      e= 5 - 8 cm
                    grands canaux en climat doux                              :      e= 8- 10cm
                    climat rigoureux, sol de fondation non favorable          :      e>15 cm


                         a.2- Emploi du béton armé
       Le revêtement en béton sans armature est sujet à être endommagé par des
pressions hydrostatiques ou autres. En contrepartie, le revêtement en béton armé permet de
diminuer la largeur des crevasses et d’empêcher que les plaques fissurées se séparent du
reste de l’ouvrage, il n’est adopté que dans les cas suivants:
              fortes pressions antagonistes;
              vitesse d’écoulement élevée;
              sol de fondation instable (affaissement ou gonflement au cas de tremblement
               de terre).


       En ce qui concerne le revêtement en béton ordinaire, l’utilisation des joints
transversaux est d’une efficacité désirable contre les fissurations éventuelles. Par contre, le
revêtement en béton armé autorise la suppression des joints de retrait.


                                 a.2. 1- Armatures
       La section des armatures nécessaire est donnée par la formule suivante:


                                        S = (L . f . w) / (2 . τ)


       A       : Section d’acier en pouces carré par pied de largeur dans la direction suivant
                   laquelle L est mesurée
       L       : Distance en pieds entre les joints transversaux, pour le calcul des armatures
                   longitudinales, ou entre les armatures libres longitudinales ou les joints libres
                   longitudinaux ou les bords pour le calcul des armatures transversales.
       f       : Coefficient de frottement entre la dalle de béton et le sol de fondation
               (0,5<f<3);        f = 1,5-2,0.
       w       : Poids de la dalle de béton en livres par pied carré.
       t       : Taux de travail admissible dans l’acier en livres par pouce carré, il est de un
                   demi la charge de la rupture.
7

       La section des armatures varie, en général, entre:
                 0,10 et 0,40 % de la section totale dans la direction longitudinale (moy =
                  25%);
                 0,10 et 0,20 % de la surface totale dans la direction transversale (moy =
                  15%).


                      a.2.2- Joints
        Les joints du revêtement sont destinés à localiser la fissuration du béton. Celle-ci se
produit en raison du retrait du béton lors de sa prise, des variations de température diurne et
nocturne et des tassements différentiels du support.
       On distingue différents types de joints (figure n° 6).


              • Joints de construction:
        Se placent au lieu d’interruption du chantier; c’est à dire entre deux bétons d’âge
différent (par exemple entre le radier et le bajoyer dans le cas où ils sont coulés
séparément). En général, ils jouent ultérieurement le rôle de joints de retrait transversaux ou
longitudinaux, ou joints de dilatation.


              • Joints de retrait transversaux
       Destinés à empêcher les crevasses transversales qui résulteraient des changements
de volume causés par les baisses de températures ou es pertes d’humidité, y compris celles
qui se produisent lors de la prise (curing).
       Pour les revêtement en béton ordinaire, les espacements entre ces joints sont de:


                   Epaisseur de revêtement          Espacement des joints
                           (en cm)                        (en m)


                           5.00 – 6.50                          3.00
                          7.50 – 10.00                   3.50 – 4.50




       En moyenne, l’espacement des joints lors d’un revêtement en béton ordinaire est de
50 fois l’épaisseur de la dalle. Tandis qu’en béton armé, l’espacement est limité à 6 ml.
        La profondeur du joint, nécessaire pour provoquer la fissure doit être égale au 1/3 de
l’épaisseur. La largeur du joint est de 1 cm à 1 .5 cm (figure n° 6-bis).
       Les joints de retrait sont habituellement de type â section de rupture.


              • Joints longitudinaux:
      Utilisés pour empêcher les crevasses irrégulières de se former dans le sens de la
longueur.
8

      Au cas d’une dalle non armée et si le périmètre de revêtement est supérieur à 9 m²,
on espace ces joints de 2,5 à 4,5 m. Ils ne sont prévus, en dalle armée, qu’au cas des
canaux à grande largeur supérieure à 4 m.


               • Joints de dilatation:
        Ne sont pas nécessaires en général dans les canaux à revêtement en béton sauf
lorsque ceux-ci viennent s’appuyer contre un ouvrage fixe, dans l’intrados des courbes de
faible rayon, ou dans conditions sortant de la normale (climat très chaud).
       Ces joints sont appliqués lors de la construction en maçonnerie et en béton armé
sous forme de joint water stop respectivement tous les 12 ml.
       Ces joints ont pour effet d’augmenter l’ouverture des joints de retrait voisins, ce qu’il
faut éviter dans le revêtement des canaux en béton ordinaire du fait de la difficulté de
maintien de l’étanchéité.
        Ces joints doivent être exécutés sur toute l’épaisseur de la dalle, avec une largeur de
2 cm.


                      a.3- Qualité du béton


       En cas de revêtement, la résistance mécanique n’est pas habituellement un facteur
important, on cherche toujours à avoir un béton durable qui supporte les effets de l’humidité,
de dessèchement, de gel et dégel.
       Le béton cellulaire est recommandé pour les travaux de revêtement des canaux, et il
présente un intérêt particulier si le gel est à redouter. En outre, il est facile à manipuler et à
mettre en place que le béton ordinaire.
       Lorsque le sol est riche en sulfates solubles (10 %), on utilise des ciments de type Il
ou V, ou on augmente la teneur en ciment CPJ.
        Le mélange de ciment avec de la chaux a pour inconvénients principaux:
              diminution de la résistance de béton à 28 jours;
              diminution de la résistance à la fissuration.


        En contrepartie, le béton damé à sec présente quelques avantages, à savoir:
              moins de fissures de retrait au séchage, en raison de sa faible teneur en eau
               (44%);
              économie sur la teneur en eau;
              plus grande durabilité;
              même résistance et même perméabilité que le béton à 9 cm d’affaissement.


       Ce type de béton à coût élevé, de fait de la main d’oeuvre, n’est applicable que dans
les zones qui dispose de la main d’oeuvre à bon marché et que le ciment ou l’eau est difficile
à se procurer.
9

               I.2.2- Mortiers mis en place à l’air comprimé


      Ces revêtements sont exécutés en mettant en place par projection au moyen d’air
comprimé du mortier constitué d’un mélange intime de ciment, de sable et d’eau.
       Le mélange contient une partie de ciment pour 4,5 de sable, et un peu moins d’eau
que la quantité qui serait nécessaire pour qu’il apparaisse un excès d’eau.
       L’épaisseur varie de 2,5 à 7,5 cm, et on utilise parfois du grillage métallique pour les
renforcer.
        Ce type de revêtement ne demande ni un aménagement soigné du sol de fondation,
ni un alignement précis, ni une conformité rigoureuse aux plans d’exécution.
       Les limitations incarnés à ce type sont comme suit:
              demande une teneur en ciment élevée, du fait de l’absence des agrégats
               grossiers dans le mélange;
              la mise en place est relativement lente;
              la nécessité de disposer d’une main d’oeuvre qualifiée;
              elle n’est économique que pour les canaux de faible longueur ou comportant
               des courbes fréquentes et à faible rayon pour des tronçons incurvés dans des
               revêtement en béton préfabriqué ou pour des tronçons sur roches pourries ou
               des réparations des canaux existants.


               I.2.3- Clayonnages des matériaux enrobés
          Ils assurent une bonne protection contre l’érosion et une bonne prévention contre les
infiltrations, Ils sont de type synthétiques enrobés dans un remplissage de béton appliqué à
l’air comprimé.
               Avantages
                  il peut être mis en place sur des canaux en services sans qu’on soit obligé
                   de les assécher.


               Inconvénients
                  le prix élevé, ainsi leur application dans les canaux est très limitée.


               I.2.4- Revêtement en dalles ou blocs en béton préfabriqués.
      Il n’est applicable que dans les zones où la main d’oeuvre est bon marché et où il est
impossible de bétonner en hiver. Il présente quelques inconvénients:
                  il est susceptible au tassement inégal;
                  il se détériore dans les fortes courbes, ainsi on prévoit l’utilisation d’un
                   béton mis en place ou projeté à l’air comprimé;
                  il ne s’adapte pas à l’emploi dans les radiers.


       Les dalles peuvent être appliquées sur un sous revêtement en feuilles de plastique,
ce qui assure une bonne étanchéité et une durabilité suffisante. L’épaisseur des dalles varie
de 5 à 7.5 cm.
10



               I.2.5- Revêtements en sols-ciments


       Il se construit avec du mélange du sol sableux, de ciment et d’eau, et s’applique dans
des revêtements routiers. Il est utilisé soit par mélange à sec, soit par mélange plastique.
       L’épaisseur de revêtement varie de 7,5 à 15 cm.


                      a- Sols-ciments par mélange à sec:
       Nommé “sol-ciment standard” ou “sol-ciment compacté”, il est adapté aussi dans les
réservoirs et exige des pentes latérales plus raides pour des raisons de coût de construction.
       Les matériaux du sol doivent être constitués de sable et de gravier à granulométrie
continue, avec:
              100 % passant au tamis de 76 mm;
              55 % ou plus passant au tamis de 4,76 mm;
              10 à 35 % passant au tamis 0,074 mm.


        Ce type de revêtement est très exigeant en traitement (arrosage) que le béton
ordinaire. En effet, il permet d’éviter l’apparition des fissurations excessives, d’assurer une
durabilité longue, une perméabilité augmentée et une résistance mécanique élevée. Il
consiste en une humidification continue suivie de l’application de membranes (composé
pigmenté, cut-backs,...).
       On ne prévoit pas de joint dans ce type de revêtement.


                      b- Sols-ciments plastiques
       On peut aménager les joints de dilatation tous les 30 ml et joints de retrait espacés de
7,50 ml.


       I.2.6- Revêtement en béton d’asphalte.


               Inconvénients
              la durée de vie n’est que de 10 à 20 ans;
              la vitesse maximale ne doit pas dépasser 1,5 m/s, donc n’est adapté que dans
               les petits canaux;
              la nécessité d’inclure les stérilisants, donc pénétrable par la végétation.


               Avantages
              la possibilité de le mettre en place même pendant la période de gel;
              la possibilité d’utiliser des agrégats de qualité peu inférieure;
              l’adaptabilité aux déformations du sol.
11

       On adopte ce type lorsqu’il y a une notable différence de coût par rapport au
revêtement en béton, et lorsque :
             les agrégats sur les lieux puissent être utilisés;
             et, la main d’oeuvre n’est pas disponible.


                      a- Revêtement d’asphalte mélangé à chaud.
       La composition du mélange est comme suit:
             asphalte       : 6,3 %
             filler minéral : 9,5 %
             sable          :51,2%


                      b- Béton d’asphalte mélangé à froid
       Il a pour inconvénient:
             manque de résistance à l’érosion;
             manque de stabilité.


              I.2.7- Revêtement asphaltique préfabriqué:
       Les dalles asphaltites sont utilisées comme membrane enterrée. Ce type est souvent
économiquement, non justifié du fait de sa durée de service relativement courte et des frais
élevés nécessité par son transport.


              I.2.8- Revêtement en briques (figures n° 7 et 7-bis)
       Ils sont intéressants dans les régions où :
             la main d’oeuvre est bon marché;
             les matériaux de fabrication sont disponibles à faible distance;
             l’économie par rapport à d’autres variantes.


       Ce type nécessite un sol de fondation bien compacté, et présente les avantages
suivants:
             la perméabilité faible;
             la résistance mécanique élevé;
             la facilité de construction;
             les conditions d’exploitation satisfaisantes.


          a- Membranes asphaltiques ou synthétiques dans les revêtements
               en briques
       Pour augmenter l’étanchéité de l’ensemble, on peut placer de l’asphalte ou du sable
bitumineux sous la rangée de briques d’un revêtement. Ces membranes peuvent remplacer
la couche de béton où viennent s’ajouter à celui-ci.
12

       Souvent, on pratique un enduit de 3 mm de bitume à chaud, sur lequel on répand du
sable sec pour assurer de l’adhérence avec les briques.
        On emploie aussi des membranes synthétiques de caoutchouc synthétique ou de
plastique (figures 8. 9. et 10). Cette méthode convient particulièrement à l’exécution des
revêtements sur des canaux existants ayant des plafonds de grande largeur. Cependant, il
ne tolère que des vitesses d’écoulement faible.


               b- Briques en argile pour les canaux de petites dimensions
       Ces briques sont utilisées pour le revêtement des canaux des exploitations agricoles.
Leur dimension est de 37 x 30 cm et sont rejointoyées avec du mortier de ciment.


               I.2.9- Revêtement en maçonnerie de moellons
       Ce type est adapté lorsqu’on dispose de matériaux adéquats de construction (grès,
basalte, calcaire) et d’une main d’oeuvre bon marche.
       Dans ce procédé de revêtement en pierres, le coût de la main d’oeuvre est double
qu’en cas de revêtement en béton, bien que son coût total du projet est de 40 % moins cher.
        Cependant, de tels revêtement ne sont révélés avantageux que là où leur but était
surtout d’éviter l’érosion comme c’est le cas sur des pentes plus raides.
       Le principal problème est la formation des crevasses au niveau des joints, s’ils ne
sont pas correctement réalisés. En outre, en raison de leur faible densité, ces dalles
supportent mal les grandes vitesses et la turbulence de l’eau.
      Il semblerait avantageux d’utiliser une feuille de polyéthylène de 0,2 mm, d’épaisseur
au dessous de revêtement,, jouant le rôle protecteur.


               I.2.10- Membranes non enterrées
      Elles consistent en feuilles minces d’asphalte, de matières plastiques ou de
caoutchouc synthétique.
      Elles sont caractérisés par une perméabilité faible, mais elles se détériorent après
deux ans à quatre ans de service, sous l’influence du soleil, des intempéries et de l’érosion.
       Elles sont détériorables sous l’effet des perforations par le plantes aquatiques, de
piétinement par le bétail, de l’action du matériel d’entretien et de rongeurs.
       Les tissus enrobés au butyl se comportent beaucoup mieux, mais ils sont plus
coûteux. Leur emploi est limité aux cas spéciaux, tels que des revêtements provisoires en
cas d’urgence, des sections de faible longueur, et là où il y a que peu de risques de
détérioration pour des raisons mécaniques.


               I.2.11- Revêtement par membranes recouvertes
        L’asphalte pulvérisée en place, les matériaux asphaltiques préfabriqués, les matières
plastiques, le caoutchouc synthétique, l’argile et la bentonite constituent des moyens
efficaces de protection contre les infiltrations, à condition d’être recouverte (figures n° 8, 9,
10 et 11).
        Ce type de revêtement présente l’avantage d’être mis en place pendant la saison
froide ou humide.
13

                Installation:
        Le sol de fondation doit être lisse et ferme, et pourra être nécessaire, dans certaines
situations, de stériliser ce sol.
       Généralement, on recommande une pente maximale des berges de 3:1. L’épaisseur
de la couche de couverture (mélange gravier + argile) varie de 15 à 40 cm, en fonction du
débit véhiculé et des contraintes auxquelles le canal est soumis.
       La vitesse maximale admissible est de 0,9 m/s.


               a- Membranes en asphalte pulvérisées sur place et enterrées:
     Elles sont en général mise en place sur des épaisseurs allant de 5 à 8 mm, ce qui
demande environ 7 litres d’asphalte par mètre carré de surface.
       Les températures d’application doivent être comprises entre 175°C et 210°C. Cette
application suggère une pression de 3,5 kg/cm


               b- Revêtement par membranes asphaltiques préfabriquées:
        Ils comprend tous les cartons bitumés minces ou les nattes de fibre enduites
d’asphalte. On les emploie comme matériaux de renforcement du jute, du chanvre, de la
fibre de verre ou de l’amiante.
         Ces membranes ont une épaisseur d’environ 3 à 6 mm, et sont surtout destinées à
être utilisé sur:
              des canaux de faible section;
              des tronçons relativement court des canaux à forte section;
              dans les zones écartées, trop éloignées.


               c- Revêtement par membranes en matières plastiques enterrées:
       Les matériaux les plus employés sont: chlorure de polyvinyle (PVC), polyéthylène
(PE) et le caoutchouc au butyl (figures n° 8, 9. 10).
      Le PE est très susceptible d’être détérioré par le soleil, mais reste le plus
économique.
       On pourra se servir du tableau 6 comme guide au choix du type de revêtement.
       Pour éviter les modifications des dimensions de la membrane dans les climats
chauds sous l’effet de la température, la mise en place ne doit être réalisée que pendant les
heures nocturnes.


               d- Revêtement en matériaux tissés et ciment:
        Ce type de revêtement se compose d’une membrane de caoutchouc synthétique
doublée extérieurement d’un tapis de polyester grossièrement tissé. Ce dernier a pour rôle
de liaison entre le plastique et le ciment qui sert de couche de protection (4 - 6 mm
d’épaisseur).


               e- Revêtement par membrane de bentonite
14

         La bentonite est une substance naturelle ayant l’aspect de l’argile, formée par
l’altération des cendres volcaniques sous l’influence des agents atmosphériques. Elle est
surtout constituée d’un minéral argileux de “montmorillonite”, et se distingue des autres
argiles par son extrême finesse, son pouvoir absorbant élevé, et sa propriété de se gonfler
dans l’eau.
        La bentonite sodique absorbe cinq (5) fois son propre poids d’eau, et à 100% de
saturation, elle occupe un volume 15 fois plus élevé qu’à sec.
      Selon sa qualité, on la répand sur 2,5 à 5 cm d’épaisseur et on la recouvre de 15 à 30
cm d’une couche protectrice de terre stable ou gravier


       I.2.12- Revêtement en terre
       Ils incluent les catégories suivantes:
              terre compactée;
              terre mise en place à l’état meuble;
              mélanges d’argile;
              sols mélangés avec certains additifs destinés à les stabiliser: résines, produits
               chimiques, asphalte, dérivés pétroliers, paille, chaux, .etc.


       La pente recommandé pour les talus est de 1,5:1 ou moins raide. Ces revêtements
représentent quelques inconvénients à savoir:
              sensible aux effets du gel et du dégel sur l’efficacité de la perméabilité;
              sensible aux effets alternés de la sécheresse et de l’humidité;
              sensible à l’érosion;
              sensible à l’affouillement.
       Les vitesses admissibles pour ce type de revêtement sont déjà illustrées dans le
tableau 1.


               a- Revêtement épais en terre compactée (figure n° 12)
        Avantages
                  moyennement peu coûteux;
                  efficacité de réduire les infiltrations et l’effet de l’érosion:
                  assure la stabilité et la résistance au gel;
                  assure la résistance aux pressions hydrostatiques importantes venant du
                   sous-sol;
                  non nécessité de réalisation de drains sous le revêtement;
                  utilisable avantageusement, sur des argiles gonflantes.


       L’épaisseur de revêtement mesurée perpendiculairement à la pente varie de 50 à 100
cm, tandis que sur le fond du lit, elle varie de 30 à 60 cm.
        Le mélange du gravier et du sable à granulométrie continue lié par de l’argile, s’avère
le meilleur matériau utilisable pour le revêtement des canaux en terre.
15

Ce modèle nécessite un ensemble d’essais avant exécution à savoir:
16

              essai de granulométrie (composé gravier + sable + argile);
              essai de plasticité (<7);
              essai de perméabilité (pertes < 30 l/m²/j);
              essai de compactage.


               b- Revêtement minces en terre compactée
       Ils sont utilisés au cas où :
              on dispose de matériaux de terre répondant parfaitement à cet usage;
               capable d’assurer une étanchéité relative avec 15 à 30 cm d’épaisseur;
              le coût de transport des matériaux est économique;
              les conditions d’exploitation du canal ne nécessitent pas de fréquentes
               alternances de mise à sec et de mise en eau;
              les possibilités économiques de prévoir des vitesses faibles et une couverture
               de protection de sol grossier ou de gravier.
       La meilleure façon de réaliser ces revêtements est d’utiliser une dragueline qui se
déplace sur la berme du canal.


               c- Compactage des canaux et rigoles en terre non revêtus.
       Ce procédé consiste en général à ameublir le terrain par un labour sur 15 à 20 cm,
puis à l’humidifier légèrement avant de procéder au tassement du sol jusqu’à la densité
requise en utilisant des engins appropriés de compactage (rouleaux à pied de moutons,
rouleaux à surface lisse,.. .etc.)
      Il permet de réduire le volume des vides et de détruire les cavités produites par les
animaux fouisseurs et les racines, voire d’augmenter l’imperméabilité du canal.


               d- Revêtements en terre meuble non compactées
       Il consiste en une couverture meuble, non compactée, réalisée avec des sols argileux
fins convenablement choisis. Les matériaux utilisés doivent être fins pour être imperméable,
et en même temps assez stable pour résister sans dommages à l’érosion.
        Leur emploi est avantageux lorsqu’il est nécessaire de réduire les frais de premier
établissement, malgré que leur durée de service est relativement courte. L’épaisseur de
revêtement est de 30 cm


               e- Coût des revêtements en terre:
        Les principaux facteurs exerçant une influence sur les prix unitaires des revêtement
en terre sont:
              l’importance du chantier;
              la section du canal;
              la qualité des matériaux;
              La source des matériaux;
              les conditions atmosphériques.
17

       I.2.13- Produits d’étanchéisation des sols
        Ces produits sont des matériaux naturels ou artificiels, que l’on peut injecter dans de
l’eau courante ou dormante. Ils sont pulvérisés sur place ou injectés dans le sol de fondation,
dont le but de réduire les pertes par infiltration dans les canaux et les réservoirs.
       Ces produits consistent en boues et argiles naturelles, bentonite, polymères à base
de résines, émulsions à base de pétrole, émulsions cationiques d’asphalte, chlorure de
sodium, carbonate neutre de sodium (CO3 Na2) et pyrophosphate de sodium (P2O7 Na4).
       Les revêtements obtenus par traitement avec ses produits consistent en général en
une couche relativement mince, qui peut réduire les infiltrations dans d’énormes proportions.
Mais cette couche est sensible à l’érosion, aux perforations, aux alternances de mises en
eau et à sec, et peut être facilement détruite au cours des opérations de nettoyage.
       Vu le coût faible de ces produits par rapport aux autres revêtements, le traitement
répété peut se justifier de point de vue économique. En outre, ils constituent un moyen
valable d’économiser de l’eau dans les canaux non revêtus pendant des périodes de
sécheresse exceptionnelles.


              I.2.14- Canaux par appuis, canalisations enterrées et tuyaux lay-flat:


                       a- Canaux sur appuis
      ls désignent des canaux préfabriqués en bois, métal, béton de ciment ou maçonnerie,
maintenus en général par des supports au dessus de la surface du soi.
        Ce procédé est adopté au cas d’un relief accidenté, ayant des ressource hydriques
limitées provenant de cours d’eau assez peu importants, et des rendements élevés par m
d’eau.


                       b- Canalisations enterrées
        Elles sont très utilisées dans les pays où les cultures irriguées sont très développées.
On utilisé comme matériaux de construction: béton de ciment armé ou non armé, l’acier,
l’aluminium, l’amiante ciment, la fibre de verre, les plastiques et les polyesters à base de
résine.
          Les canalisations à forte pression conviennent particulièrement à l’irrigation par
aspersion et au goutte à goutte, tandis que celles à basse pression sont utilisées pour
l’irrigation à surface.
       Les principaux avantages sont:
                      le peu de terrain perdu (les canaux à ciel ouvert immobilisent de 3 à
                       5% de la surface totale du terrain);
                      l’économie de main d’oeuvre pour l’exploitation et l’entretien;
                      leur adaptation aux conditions topographiques;
                      un contrôle rigoureux de la répartition de l’eau et une plus grande
                       exactitude pour la mesure des débits;
                      la réduction des pertes par évaporation et par infiltration;
                      l’élimination ou la réduction de la propagation des graines des
                       mauvaises herbes;
                      la suppression des interruptions de l’alimentation sur le réseau.
18

       Mais, ils présentent aussi certains inconvénients, à savoir:
                 la difficulté de détecter et d’étancher les fuites,
                 le coût de premier établissement élevé;
                 la nécessité de disposer de personnel qualifié pour leur installation;


       Ce procédé est utilisé:
             dans les zones urbaines et dans les zones à cultures intensives de grande
              valeur;
             lorsque les droits de passage sont élevés;
             lorsque l’eau vaut très chère du fait de sa rareté et/ou de son prix de
              fourniture;
             lorsque l’eau économisée peut être utilisée pour récolter davantage des
              produits de haute qualité.


              c- Tuyaux d’irrigation
        Ils sont souples en butyl ou en plastique, et sont destinés à véhiculer des débits
faibles pour irriguer des petites parcelles.


       I.2.15- Revêtement en parpaings
      Il est généralement utilisé pour les canaux rectangulaires dont les débits n’excédant
pas 100 l/s.
       Les parpaings ont des dimensions de 0,10 m x 0,20 m x 0,40 m, et sont légèrement
échancrés à leur extrémité et jointoyés entre eux par un béton coulé autour d’une épingle en
0 6 ancrée dans le béton du radier (figure n° 13).


B- CHOIX DU TYPE DE REVETEMENT


I- Facteurs déterminants pour le choix d’un revêtement


       1- Propriétés des sols
       Lorsqu’on est en cas d’un sol de fondation contenant des argiles gonflantes ou du
gypse ou sur des roches à calcaire caverneux, il est souhaitable d’adopter un revêtement
épais en terre compactée ou avec des membranes enterrées.


       2-Topographie
        Les canalisations enterrées, à haute pression, conviennent à tout type de terrain,
tandis que les canalisations à basse pression, les canaux supportés, et à moindre degré, les
canaux revêtus en béton, en briques et en pierres, peuvent assez bien s’adapter aux
conditions du terrain.
        Les revêtements en terre et les membranes enterrées conviennent mieux aux terrains
à faible pente et aux pays de plaine.
19

       Les canaux revêtus en durs peuvent mieux suivre les courbes de niveau du fait qu’on
peut y prévoir des soyons de courbure beaucoup plus faibles que pour les canaux à
revêtement de terre.


       3- Nappe phréatique
        Les revêtements épais en terre compactée s’adaptent aux conditions où le niveau de
la nappe est au dessus du fond du canal. Les revêtements en béton ne sont pas conseillés
dans ces cas; car la dilatation sous l’effet du gel ferait éclater le revêtement du canal lorsque
celui-ci est asséché.


       4- Utilisation du terrain et réseaux d’irrigation
       Dans les zones urbaines ainsi que dans les régions où les droits de passage coûtent
chers et celles où la culture est intensive, on installe des canalisations enterrées, des canaux
sur appuis ou de canaux à revêtement en surface dure à talus raides.


       5- Exploitation et entretien
       Ce sont les conditions de fonctionnement et d’exploitation du canal, le coût de la main
d’oeuvre et la nature des eaux véhiculées qui opèrent le choix du type de revêtement.


       6- Etanchéité du revêtement
          Si l’eau est chère et que la mesure ou l’évaluation montre que les pertes par
infiltration sont élevées, il est évident qu’on devra rechercher un type de revêtement
relativement étanche. Le plus imperméable et le plus durable de tous est celui utilisant des
feuilles minces de plastique, d’asphalte ou de caoutchouc, placées sous un revêtement
normal en béton de ciment.


       7- Durabilité d’un revêtement
       Elle dépend du type de revêtement, de la qualité des matériaux utilisés pour sa
construction, de la qualité et de la précision de l’exécution, des conditions climatiques, du
mode d’exploitation du canal et de son entretien (tableau n°7).


       8- Possibilité de disposer des matériaux pour la construction
        Les frais de transport des matériaux de construction pèsent lourd sur les prix de
revient. Ainsi, le choix de type de revêtement doit tenir compte, à priori, de la disponibilité
des matériaux sur place.


       9- Possibilité de disposer de main d’oeuvre et de matériel mécanisé
        La main d’oeuvre excédentaire nous laisse penser aux revêtements en briques
d’argile ou de ciment ou en pierres.


       10- Coût et aspects financiers
Dans la pratique, ce sont souvent les disponibilités financières qui détermineront si un
revêtement est faisable et le type à adopter.
20

       Il est en général plus rentable de revêtir une grande longueur avec un revêtement
moins cher que de n’en faire qu’une petite partie avec un revêtement coûteux.


      Cependant, dans les cas ci-après, la dernière correction s’avère la meilleure:
          o l’exécution de l’ensemble du revêtement dès le début de la construction
              n’apporte pas de grands avantages;
          o les saisons mortes sont suffisamment longues pour effectuer les travaux de
              revêtement par étapes successives;
          o   on peut disposer, pendant la morte-saison, du personnel d’entretien ou de
              chômeurs.

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Revetement Des Canaux

  • 1. Royaume du Maroc -=-=-=- ORMVA de Tafilalet -=-=-=- Subdivision SER Erfoud Réalisé par : M. OURAHOU Avril 2004
  • 2. 2 REVETEMENT DES CANAUX A- NECESSITE DE REVETEMENT o Avantages  réduire des eaux perdues par infiltration au cours du transport;  détruire les mauvaises herbes, les plus consommateurs d’eau (20% d’eau  perdue par 1,2 Km) et réduire leur frais d’élimination:  prévenir contre les dégâts aux terres adjacentes, qui pouvant être saturés d’eau;  réduire les frais de drainage;  réduire les dimensions de canaux et du coût des droits de passage;  réduire les frais d’entretien en empêchant le dépôt des limons dans le canal (50-75%). sous l’effet de la vitesse élevée ;  augmenter les débits véhiculés, qui entraînent l’augmentation de la superficie irriguée;  pouvoir effectuer les irrigations dans un temps plus court;  permettre une certaine souplesse dans te tracé du canal;  réduire le danger résultant des animaux fouisseurs;  réduire l’effet de l’érosion du canal;  assurer l’économie en main d’oeuvre (environ de 50 %). Les vitesses d’écoulement admissibles sans risque d’érosion pour les canaux en terre sont données dans le tableau 1. Pour les revêtements en dur, cette vitesse admissible varie de 1,5 à 2,5 m/s. A mêmes dimensions, le canal ayant un revêtement en béton peut véhiculé un débit supérieur de 77% par rapport à celui véhiculé par un canal en terre. Par conséquent, au même débit, la section d’un canal revêtu en béton est donc moindre que celle du canal non revêtu (tableau 2). Les pertes par infiltration enregistrées dans les différents types de revêtement sont illustrées dans le tableau 3. B- CONCEPTION ET CONSTRUCTION I- REVÊTEMENT À SURFACE DURE
  • 3. 3 I.1- Considérations générales relatives au mode d’installation I.1.1- Sections transversales La pente la plus raide qui soit satisfaisante pour les côtés de la plupart des canaux, du point de vue de la construction et de l’entretien est de 1,5: 1 (66%). La raideur de la pente des revêtements est principalement limitée par des considérations de glissement, de revêtement et de stabilité du sol. Les canaux à revêtir en surface dure sont en général prévu avec un rapport variant de 1 à 2 entre la largeur du lit et la hauteur de l’eau : b/h = 1 à 2 La hauteur normale de la revanche varie de 15 à 60 cm (figure n° 1). I. 1.2- Sols de fondation Il faut éviter l’utilisation des argiles, car ils sont très plastiques et se gonflent lorsqu’ils sont humidifiés. Lorsque le sol d’assise est de type argileux, on peut remédier à la situation par différents processus:  charger sa surface par un sol non gonflant;  approfondir davantage le canal et remplacer l’argile par du gravier;  changer le tracé du canal;  traiter chimiquement l’argile, avec de la chaux;  prévoir lors de la construction du revêtement en béton, des joints horizontaux supplémentaires sur des pentes latérales du canal, à 20 au 50 cm de la base. Si le sol de fondation est gypseux, on risque d’avoir des cavités au niveau du revêtement. Ainsi, on peut: o adopter des revêtements totalement étanches, en appliquant un enduit de mortier de ciment; o mettre en place, sous le béton, un sol argileux compacté convenablement choisis: o utiliser les systèmes de drainage; o choisir un tracé qui évite le sol gypseux. Dans le cas d’un revêtement en béton de mortier ou en briques, il est important que le sursol soit humidifié avant exécution du revêtement. On peut aussi imperméabiliser le sol par utilisation du papier huile de pétrole ou autres matériaux de colmatage.
  • 4. 4 I 1.3- Stérilisation du sol de fondation Ce processus permet de détruire les herbes aquatiques. Les produits utilisés sont à base de bore (borax et acide borique), associés à des chlorates (polyborchlorate à 270 /m² de sol de fondation). Le chlorate de sodium est efficace à raison de 2/m². 1.1.4- Drainage Le drainage sous le revêtement du canal est essentiel. Ses principales fonctions sont les suivantes:  collecter les fuites à travers le revêtement dues à la perméabilité du revêtement, à des fissures éventuelles ou à des joints défaillants:  rabattre les eaux de la nappe phréatique dans le cas où celle-ci se situe plus haut que le niveau du radier;  permettre le contrôle de l’étanchéité du canal par la mesure des débits de fuite à la sortie des exutoires de drainage;  permettre d’éviter les effets des pressions hydrostatiques, et constitue un moyen efficace contre l’action de gel. • Conception du drainage Le drainage est constitué de:  un tapis drainant;  une recharge drainante ou des saignées drainantes sous les bajoyers;  un ou plusieurs collecteurs longitudinaux. Le matériau drainant utilisé est un tout venant sablo-graveleux alluvionnaire ayant une perméabilité de 10-4 m/s ou un béton poreux (figures n° 2 et 2-bis). Afin d’éviter le colmatage du matériau drainant, ce dernier doit satisfaire les conditions de filtre par rapport au sol (règles de Terzaghi). Dans le cas contraire, il est interposé un filtre entre la recharge et le terrain (sable ou géotextile non tissé genre bidim). Les collecteurs de drainage de diamètre de 150 à 300 mm en tuyaux PVC perforés évacuent les eaux de drainage vers les thalwegs ou les colatures de drainage. Généralement, on fait appel au blocage pour la stabilisation du radier des canaux, et joue au même temps le rôle de drain. I 1.5- Remblais La largeur au sommet “T” des remblais varie de 0,60 à 1,20 m pour les canaux débitant jusqu’à 3 m3 /s et de 2,00 à 2,50 m pour les grands canaux.
  • 5. 5 Sur le remblai compacté à l’extérieur de celui-ci, on met en place un remblai normal en terre meuble en vue d’apporter une stabilité supplémentaire et supporter la route nécessaire à l’exploitation du canal (figure n° 3). Les matériaux appropriés pour le remblayage, ainsi que la teneur en eau optimale utilisée font l’objet des tableaux n° 4 et 5. I.1.6- Vitesse de l’eau Dans les revêtement en béton, la vitesse ne doit pas dépasser 2,5 m/s, afin d’éviter qu’ils soient soulevées et entraînées par l’eau, ce qui se produit lorsque l’effet de vitesse se transforme sous l’effet de pression à travers une crevasse dont le bord supérieur se présente opposé au sens du courant. La vitesse minimale admissible doit être supérieur à 0.5 m/s pour éviter la formation des dépôts dans le canal. Il faut éviter que la hauteur d’eau dans le canal soit proche de la hauteur critique, afin d’éviter les ondes stationnaires. Elle doit être supérieure à cette hauteur critique hc. I. 1.7- Prévention de dépôt de limons dans les canaux La vitesse minimale qui empêche les dépôts de boue s’appelle “ vitesse critique “. Plus un canal est profond, plus grande est la vitesse nécessaire pour empêcher le limon de se déposer (figure n° 4). I. 2- Types de revêtement I.2.1- Revêtements en béton de ciments  Avantages • assure un service satisfaisant pendant plus de 40 ans; • convient aux canaux de grandes et de petites dimensions; • imperméables aux végétations parasites; • ne demande pas un entretien coûteux; • assure une étanchéité satisfaisante; la perte admissible est de 20 l/m²/j ; • permet les garndes vitesses d’écoulement, et augemente ainsi le volume écoulé et réduit la section du canal.  inconvénients • effet de crevasses, mais peuvent être obturés par l’asphalte.
  • 6. 6 a- Etablissement des projets de revêtement: a. 1- Epaisseur de revêtement (figure n° 5)  petits canaux en béton armé et sous risque de gelé : e= 4 cm  petits et moyens canaux sous climat doux : e= 5 - 8 cm  grands canaux en climat doux : e= 8- 10cm  climat rigoureux, sol de fondation non favorable : e>15 cm a.2- Emploi du béton armé Le revêtement en béton sans armature est sujet à être endommagé par des pressions hydrostatiques ou autres. En contrepartie, le revêtement en béton armé permet de diminuer la largeur des crevasses et d’empêcher que les plaques fissurées se séparent du reste de l’ouvrage, il n’est adopté que dans les cas suivants:  fortes pressions antagonistes;  vitesse d’écoulement élevée;  sol de fondation instable (affaissement ou gonflement au cas de tremblement de terre). En ce qui concerne le revêtement en béton ordinaire, l’utilisation des joints transversaux est d’une efficacité désirable contre les fissurations éventuelles. Par contre, le revêtement en béton armé autorise la suppression des joints de retrait. a.2. 1- Armatures La section des armatures nécessaire est donnée par la formule suivante: S = (L . f . w) / (2 . τ) A : Section d’acier en pouces carré par pied de largeur dans la direction suivant laquelle L est mesurée L : Distance en pieds entre les joints transversaux, pour le calcul des armatures longitudinales, ou entre les armatures libres longitudinales ou les joints libres longitudinaux ou les bords pour le calcul des armatures transversales. f : Coefficient de frottement entre la dalle de béton et le sol de fondation (0,5<f<3); f = 1,5-2,0. w : Poids de la dalle de béton en livres par pied carré. t : Taux de travail admissible dans l’acier en livres par pouce carré, il est de un demi la charge de la rupture.
  • 7. 7 La section des armatures varie, en général, entre:  0,10 et 0,40 % de la section totale dans la direction longitudinale (moy = 25%);  0,10 et 0,20 % de la surface totale dans la direction transversale (moy = 15%). a.2.2- Joints Les joints du revêtement sont destinés à localiser la fissuration du béton. Celle-ci se produit en raison du retrait du béton lors de sa prise, des variations de température diurne et nocturne et des tassements différentiels du support. On distingue différents types de joints (figure n° 6). • Joints de construction: Se placent au lieu d’interruption du chantier; c’est à dire entre deux bétons d’âge différent (par exemple entre le radier et le bajoyer dans le cas où ils sont coulés séparément). En général, ils jouent ultérieurement le rôle de joints de retrait transversaux ou longitudinaux, ou joints de dilatation. • Joints de retrait transversaux Destinés à empêcher les crevasses transversales qui résulteraient des changements de volume causés par les baisses de températures ou es pertes d’humidité, y compris celles qui se produisent lors de la prise (curing). Pour les revêtement en béton ordinaire, les espacements entre ces joints sont de: Epaisseur de revêtement Espacement des joints (en cm) (en m) 5.00 – 6.50 3.00 7.50 – 10.00 3.50 – 4.50 En moyenne, l’espacement des joints lors d’un revêtement en béton ordinaire est de 50 fois l’épaisseur de la dalle. Tandis qu’en béton armé, l’espacement est limité à 6 ml. La profondeur du joint, nécessaire pour provoquer la fissure doit être égale au 1/3 de l’épaisseur. La largeur du joint est de 1 cm à 1 .5 cm (figure n° 6-bis). Les joints de retrait sont habituellement de type â section de rupture. • Joints longitudinaux: Utilisés pour empêcher les crevasses irrégulières de se former dans le sens de la longueur.
  • 8. 8 Au cas d’une dalle non armée et si le périmètre de revêtement est supérieur à 9 m², on espace ces joints de 2,5 à 4,5 m. Ils ne sont prévus, en dalle armée, qu’au cas des canaux à grande largeur supérieure à 4 m. • Joints de dilatation: Ne sont pas nécessaires en général dans les canaux à revêtement en béton sauf lorsque ceux-ci viennent s’appuyer contre un ouvrage fixe, dans l’intrados des courbes de faible rayon, ou dans conditions sortant de la normale (climat très chaud). Ces joints sont appliqués lors de la construction en maçonnerie et en béton armé sous forme de joint water stop respectivement tous les 12 ml. Ces joints ont pour effet d’augmenter l’ouverture des joints de retrait voisins, ce qu’il faut éviter dans le revêtement des canaux en béton ordinaire du fait de la difficulté de maintien de l’étanchéité. Ces joints doivent être exécutés sur toute l’épaisseur de la dalle, avec une largeur de 2 cm. a.3- Qualité du béton En cas de revêtement, la résistance mécanique n’est pas habituellement un facteur important, on cherche toujours à avoir un béton durable qui supporte les effets de l’humidité, de dessèchement, de gel et dégel. Le béton cellulaire est recommandé pour les travaux de revêtement des canaux, et il présente un intérêt particulier si le gel est à redouter. En outre, il est facile à manipuler et à mettre en place que le béton ordinaire. Lorsque le sol est riche en sulfates solubles (10 %), on utilise des ciments de type Il ou V, ou on augmente la teneur en ciment CPJ. Le mélange de ciment avec de la chaux a pour inconvénients principaux:  diminution de la résistance de béton à 28 jours;  diminution de la résistance à la fissuration. En contrepartie, le béton damé à sec présente quelques avantages, à savoir:  moins de fissures de retrait au séchage, en raison de sa faible teneur en eau (44%);  économie sur la teneur en eau;  plus grande durabilité;  même résistance et même perméabilité que le béton à 9 cm d’affaissement. Ce type de béton à coût élevé, de fait de la main d’oeuvre, n’est applicable que dans les zones qui dispose de la main d’oeuvre à bon marché et que le ciment ou l’eau est difficile à se procurer.
  • 9. 9 I.2.2- Mortiers mis en place à l’air comprimé Ces revêtements sont exécutés en mettant en place par projection au moyen d’air comprimé du mortier constitué d’un mélange intime de ciment, de sable et d’eau. Le mélange contient une partie de ciment pour 4,5 de sable, et un peu moins d’eau que la quantité qui serait nécessaire pour qu’il apparaisse un excès d’eau. L’épaisseur varie de 2,5 à 7,5 cm, et on utilise parfois du grillage métallique pour les renforcer. Ce type de revêtement ne demande ni un aménagement soigné du sol de fondation, ni un alignement précis, ni une conformité rigoureuse aux plans d’exécution. Les limitations incarnés à ce type sont comme suit:  demande une teneur en ciment élevée, du fait de l’absence des agrégats grossiers dans le mélange;  la mise en place est relativement lente;  la nécessité de disposer d’une main d’oeuvre qualifiée;  elle n’est économique que pour les canaux de faible longueur ou comportant des courbes fréquentes et à faible rayon pour des tronçons incurvés dans des revêtement en béton préfabriqué ou pour des tronçons sur roches pourries ou des réparations des canaux existants. I.2.3- Clayonnages des matériaux enrobés Ils assurent une bonne protection contre l’érosion et une bonne prévention contre les infiltrations, Ils sont de type synthétiques enrobés dans un remplissage de béton appliqué à l’air comprimé. Avantages  il peut être mis en place sur des canaux en services sans qu’on soit obligé de les assécher. Inconvénients  le prix élevé, ainsi leur application dans les canaux est très limitée. I.2.4- Revêtement en dalles ou blocs en béton préfabriqués. Il n’est applicable que dans les zones où la main d’oeuvre est bon marché et où il est impossible de bétonner en hiver. Il présente quelques inconvénients:  il est susceptible au tassement inégal;  il se détériore dans les fortes courbes, ainsi on prévoit l’utilisation d’un béton mis en place ou projeté à l’air comprimé;  il ne s’adapte pas à l’emploi dans les radiers. Les dalles peuvent être appliquées sur un sous revêtement en feuilles de plastique, ce qui assure une bonne étanchéité et une durabilité suffisante. L’épaisseur des dalles varie de 5 à 7.5 cm.
  • 10. 10 I.2.5- Revêtements en sols-ciments Il se construit avec du mélange du sol sableux, de ciment et d’eau, et s’applique dans des revêtements routiers. Il est utilisé soit par mélange à sec, soit par mélange plastique. L’épaisseur de revêtement varie de 7,5 à 15 cm. a- Sols-ciments par mélange à sec: Nommé “sol-ciment standard” ou “sol-ciment compacté”, il est adapté aussi dans les réservoirs et exige des pentes latérales plus raides pour des raisons de coût de construction. Les matériaux du sol doivent être constitués de sable et de gravier à granulométrie continue, avec:  100 % passant au tamis de 76 mm;  55 % ou plus passant au tamis de 4,76 mm;  10 à 35 % passant au tamis 0,074 mm. Ce type de revêtement est très exigeant en traitement (arrosage) que le béton ordinaire. En effet, il permet d’éviter l’apparition des fissurations excessives, d’assurer une durabilité longue, une perméabilité augmentée et une résistance mécanique élevée. Il consiste en une humidification continue suivie de l’application de membranes (composé pigmenté, cut-backs,...). On ne prévoit pas de joint dans ce type de revêtement. b- Sols-ciments plastiques On peut aménager les joints de dilatation tous les 30 ml et joints de retrait espacés de 7,50 ml. I.2.6- Revêtement en béton d’asphalte. Inconvénients  la durée de vie n’est que de 10 à 20 ans;  la vitesse maximale ne doit pas dépasser 1,5 m/s, donc n’est adapté que dans les petits canaux;  la nécessité d’inclure les stérilisants, donc pénétrable par la végétation. Avantages  la possibilité de le mettre en place même pendant la période de gel;  la possibilité d’utiliser des agrégats de qualité peu inférieure;  l’adaptabilité aux déformations du sol.
  • 11. 11 On adopte ce type lorsqu’il y a une notable différence de coût par rapport au revêtement en béton, et lorsque :  les agrégats sur les lieux puissent être utilisés;  et, la main d’oeuvre n’est pas disponible. a- Revêtement d’asphalte mélangé à chaud. La composition du mélange est comme suit:  asphalte : 6,3 %  filler minéral : 9,5 %  sable :51,2% b- Béton d’asphalte mélangé à froid Il a pour inconvénient:  manque de résistance à l’érosion;  manque de stabilité. I.2.7- Revêtement asphaltique préfabriqué: Les dalles asphaltites sont utilisées comme membrane enterrée. Ce type est souvent économiquement, non justifié du fait de sa durée de service relativement courte et des frais élevés nécessité par son transport. I.2.8- Revêtement en briques (figures n° 7 et 7-bis) Ils sont intéressants dans les régions où :  la main d’oeuvre est bon marché;  les matériaux de fabrication sont disponibles à faible distance;  l’économie par rapport à d’autres variantes. Ce type nécessite un sol de fondation bien compacté, et présente les avantages suivants:  la perméabilité faible;  la résistance mécanique élevé;  la facilité de construction;  les conditions d’exploitation satisfaisantes. a- Membranes asphaltiques ou synthétiques dans les revêtements en briques Pour augmenter l’étanchéité de l’ensemble, on peut placer de l’asphalte ou du sable bitumineux sous la rangée de briques d’un revêtement. Ces membranes peuvent remplacer la couche de béton où viennent s’ajouter à celui-ci.
  • 12. 12 Souvent, on pratique un enduit de 3 mm de bitume à chaud, sur lequel on répand du sable sec pour assurer de l’adhérence avec les briques. On emploie aussi des membranes synthétiques de caoutchouc synthétique ou de plastique (figures 8. 9. et 10). Cette méthode convient particulièrement à l’exécution des revêtements sur des canaux existants ayant des plafonds de grande largeur. Cependant, il ne tolère que des vitesses d’écoulement faible. b- Briques en argile pour les canaux de petites dimensions Ces briques sont utilisées pour le revêtement des canaux des exploitations agricoles. Leur dimension est de 37 x 30 cm et sont rejointoyées avec du mortier de ciment. I.2.9- Revêtement en maçonnerie de moellons Ce type est adapté lorsqu’on dispose de matériaux adéquats de construction (grès, basalte, calcaire) et d’une main d’oeuvre bon marche. Dans ce procédé de revêtement en pierres, le coût de la main d’oeuvre est double qu’en cas de revêtement en béton, bien que son coût total du projet est de 40 % moins cher. Cependant, de tels revêtement ne sont révélés avantageux que là où leur but était surtout d’éviter l’érosion comme c’est le cas sur des pentes plus raides. Le principal problème est la formation des crevasses au niveau des joints, s’ils ne sont pas correctement réalisés. En outre, en raison de leur faible densité, ces dalles supportent mal les grandes vitesses et la turbulence de l’eau. Il semblerait avantageux d’utiliser une feuille de polyéthylène de 0,2 mm, d’épaisseur au dessous de revêtement,, jouant le rôle protecteur. I.2.10- Membranes non enterrées Elles consistent en feuilles minces d’asphalte, de matières plastiques ou de caoutchouc synthétique. Elles sont caractérisés par une perméabilité faible, mais elles se détériorent après deux ans à quatre ans de service, sous l’influence du soleil, des intempéries et de l’érosion. Elles sont détériorables sous l’effet des perforations par le plantes aquatiques, de piétinement par le bétail, de l’action du matériel d’entretien et de rongeurs. Les tissus enrobés au butyl se comportent beaucoup mieux, mais ils sont plus coûteux. Leur emploi est limité aux cas spéciaux, tels que des revêtements provisoires en cas d’urgence, des sections de faible longueur, et là où il y a que peu de risques de détérioration pour des raisons mécaniques. I.2.11- Revêtement par membranes recouvertes L’asphalte pulvérisée en place, les matériaux asphaltiques préfabriqués, les matières plastiques, le caoutchouc synthétique, l’argile et la bentonite constituent des moyens efficaces de protection contre les infiltrations, à condition d’être recouverte (figures n° 8, 9, 10 et 11). Ce type de revêtement présente l’avantage d’être mis en place pendant la saison froide ou humide.
  • 13. 13  Installation: Le sol de fondation doit être lisse et ferme, et pourra être nécessaire, dans certaines situations, de stériliser ce sol. Généralement, on recommande une pente maximale des berges de 3:1. L’épaisseur de la couche de couverture (mélange gravier + argile) varie de 15 à 40 cm, en fonction du débit véhiculé et des contraintes auxquelles le canal est soumis. La vitesse maximale admissible est de 0,9 m/s. a- Membranes en asphalte pulvérisées sur place et enterrées: Elles sont en général mise en place sur des épaisseurs allant de 5 à 8 mm, ce qui demande environ 7 litres d’asphalte par mètre carré de surface. Les températures d’application doivent être comprises entre 175°C et 210°C. Cette application suggère une pression de 3,5 kg/cm b- Revêtement par membranes asphaltiques préfabriquées: Ils comprend tous les cartons bitumés minces ou les nattes de fibre enduites d’asphalte. On les emploie comme matériaux de renforcement du jute, du chanvre, de la fibre de verre ou de l’amiante. Ces membranes ont une épaisseur d’environ 3 à 6 mm, et sont surtout destinées à être utilisé sur:  des canaux de faible section;  des tronçons relativement court des canaux à forte section;  dans les zones écartées, trop éloignées. c- Revêtement par membranes en matières plastiques enterrées: Les matériaux les plus employés sont: chlorure de polyvinyle (PVC), polyéthylène (PE) et le caoutchouc au butyl (figures n° 8, 9. 10). Le PE est très susceptible d’être détérioré par le soleil, mais reste le plus économique. On pourra se servir du tableau 6 comme guide au choix du type de revêtement. Pour éviter les modifications des dimensions de la membrane dans les climats chauds sous l’effet de la température, la mise en place ne doit être réalisée que pendant les heures nocturnes. d- Revêtement en matériaux tissés et ciment: Ce type de revêtement se compose d’une membrane de caoutchouc synthétique doublée extérieurement d’un tapis de polyester grossièrement tissé. Ce dernier a pour rôle de liaison entre le plastique et le ciment qui sert de couche de protection (4 - 6 mm d’épaisseur). e- Revêtement par membrane de bentonite
  • 14. 14 La bentonite est une substance naturelle ayant l’aspect de l’argile, formée par l’altération des cendres volcaniques sous l’influence des agents atmosphériques. Elle est surtout constituée d’un minéral argileux de “montmorillonite”, et se distingue des autres argiles par son extrême finesse, son pouvoir absorbant élevé, et sa propriété de se gonfler dans l’eau. La bentonite sodique absorbe cinq (5) fois son propre poids d’eau, et à 100% de saturation, elle occupe un volume 15 fois plus élevé qu’à sec. Selon sa qualité, on la répand sur 2,5 à 5 cm d’épaisseur et on la recouvre de 15 à 30 cm d’une couche protectrice de terre stable ou gravier I.2.12- Revêtement en terre Ils incluent les catégories suivantes:  terre compactée;  terre mise en place à l’état meuble;  mélanges d’argile;  sols mélangés avec certains additifs destinés à les stabiliser: résines, produits chimiques, asphalte, dérivés pétroliers, paille, chaux, .etc. La pente recommandé pour les talus est de 1,5:1 ou moins raide. Ces revêtements représentent quelques inconvénients à savoir:  sensible aux effets du gel et du dégel sur l’efficacité de la perméabilité;  sensible aux effets alternés de la sécheresse et de l’humidité;  sensible à l’érosion;  sensible à l’affouillement. Les vitesses admissibles pour ce type de revêtement sont déjà illustrées dans le tableau 1. a- Revêtement épais en terre compactée (figure n° 12)  Avantages  moyennement peu coûteux;  efficacité de réduire les infiltrations et l’effet de l’érosion:  assure la stabilité et la résistance au gel;  assure la résistance aux pressions hydrostatiques importantes venant du sous-sol;  non nécessité de réalisation de drains sous le revêtement;  utilisable avantageusement, sur des argiles gonflantes. L’épaisseur de revêtement mesurée perpendiculairement à la pente varie de 50 à 100 cm, tandis que sur le fond du lit, elle varie de 30 à 60 cm. Le mélange du gravier et du sable à granulométrie continue lié par de l’argile, s’avère le meilleur matériau utilisable pour le revêtement des canaux en terre.
  • 15. 15 Ce modèle nécessite un ensemble d’essais avant exécution à savoir:
  • 16. 16  essai de granulométrie (composé gravier + sable + argile);  essai de plasticité (<7);  essai de perméabilité (pertes < 30 l/m²/j);  essai de compactage. b- Revêtement minces en terre compactée Ils sont utilisés au cas où :  on dispose de matériaux de terre répondant parfaitement à cet usage; capable d’assurer une étanchéité relative avec 15 à 30 cm d’épaisseur;  le coût de transport des matériaux est économique;  les conditions d’exploitation du canal ne nécessitent pas de fréquentes alternances de mise à sec et de mise en eau;  les possibilités économiques de prévoir des vitesses faibles et une couverture de protection de sol grossier ou de gravier. La meilleure façon de réaliser ces revêtements est d’utiliser une dragueline qui se déplace sur la berme du canal. c- Compactage des canaux et rigoles en terre non revêtus. Ce procédé consiste en général à ameublir le terrain par un labour sur 15 à 20 cm, puis à l’humidifier légèrement avant de procéder au tassement du sol jusqu’à la densité requise en utilisant des engins appropriés de compactage (rouleaux à pied de moutons, rouleaux à surface lisse,.. .etc.) Il permet de réduire le volume des vides et de détruire les cavités produites par les animaux fouisseurs et les racines, voire d’augmenter l’imperméabilité du canal. d- Revêtements en terre meuble non compactées Il consiste en une couverture meuble, non compactée, réalisée avec des sols argileux fins convenablement choisis. Les matériaux utilisés doivent être fins pour être imperméable, et en même temps assez stable pour résister sans dommages à l’érosion. Leur emploi est avantageux lorsqu’il est nécessaire de réduire les frais de premier établissement, malgré que leur durée de service est relativement courte. L’épaisseur de revêtement est de 30 cm e- Coût des revêtements en terre: Les principaux facteurs exerçant une influence sur les prix unitaires des revêtement en terre sont:  l’importance du chantier;  la section du canal;  la qualité des matériaux;  La source des matériaux;  les conditions atmosphériques.
  • 17. 17 I.2.13- Produits d’étanchéisation des sols Ces produits sont des matériaux naturels ou artificiels, que l’on peut injecter dans de l’eau courante ou dormante. Ils sont pulvérisés sur place ou injectés dans le sol de fondation, dont le but de réduire les pertes par infiltration dans les canaux et les réservoirs. Ces produits consistent en boues et argiles naturelles, bentonite, polymères à base de résines, émulsions à base de pétrole, émulsions cationiques d’asphalte, chlorure de sodium, carbonate neutre de sodium (CO3 Na2) et pyrophosphate de sodium (P2O7 Na4). Les revêtements obtenus par traitement avec ses produits consistent en général en une couche relativement mince, qui peut réduire les infiltrations dans d’énormes proportions. Mais cette couche est sensible à l’érosion, aux perforations, aux alternances de mises en eau et à sec, et peut être facilement détruite au cours des opérations de nettoyage. Vu le coût faible de ces produits par rapport aux autres revêtements, le traitement répété peut se justifier de point de vue économique. En outre, ils constituent un moyen valable d’économiser de l’eau dans les canaux non revêtus pendant des périodes de sécheresse exceptionnelles. I.2.14- Canaux par appuis, canalisations enterrées et tuyaux lay-flat: a- Canaux sur appuis ls désignent des canaux préfabriqués en bois, métal, béton de ciment ou maçonnerie, maintenus en général par des supports au dessus de la surface du soi. Ce procédé est adopté au cas d’un relief accidenté, ayant des ressource hydriques limitées provenant de cours d’eau assez peu importants, et des rendements élevés par m d’eau. b- Canalisations enterrées Elles sont très utilisées dans les pays où les cultures irriguées sont très développées. On utilisé comme matériaux de construction: béton de ciment armé ou non armé, l’acier, l’aluminium, l’amiante ciment, la fibre de verre, les plastiques et les polyesters à base de résine. Les canalisations à forte pression conviennent particulièrement à l’irrigation par aspersion et au goutte à goutte, tandis que celles à basse pression sont utilisées pour l’irrigation à surface. Les principaux avantages sont:  le peu de terrain perdu (les canaux à ciel ouvert immobilisent de 3 à 5% de la surface totale du terrain);  l’économie de main d’oeuvre pour l’exploitation et l’entretien;  leur adaptation aux conditions topographiques;  un contrôle rigoureux de la répartition de l’eau et une plus grande exactitude pour la mesure des débits;  la réduction des pertes par évaporation et par infiltration;  l’élimination ou la réduction de la propagation des graines des mauvaises herbes;  la suppression des interruptions de l’alimentation sur le réseau.
  • 18. 18 Mais, ils présentent aussi certains inconvénients, à savoir:  la difficulté de détecter et d’étancher les fuites,  le coût de premier établissement élevé;  la nécessité de disposer de personnel qualifié pour leur installation; Ce procédé est utilisé:  dans les zones urbaines et dans les zones à cultures intensives de grande valeur;  lorsque les droits de passage sont élevés;  lorsque l’eau vaut très chère du fait de sa rareté et/ou de son prix de fourniture;  lorsque l’eau économisée peut être utilisée pour récolter davantage des produits de haute qualité. c- Tuyaux d’irrigation Ils sont souples en butyl ou en plastique, et sont destinés à véhiculer des débits faibles pour irriguer des petites parcelles. I.2.15- Revêtement en parpaings Il est généralement utilisé pour les canaux rectangulaires dont les débits n’excédant pas 100 l/s. Les parpaings ont des dimensions de 0,10 m x 0,20 m x 0,40 m, et sont légèrement échancrés à leur extrémité et jointoyés entre eux par un béton coulé autour d’une épingle en 0 6 ancrée dans le béton du radier (figure n° 13). B- CHOIX DU TYPE DE REVETEMENT I- Facteurs déterminants pour le choix d’un revêtement 1- Propriétés des sols Lorsqu’on est en cas d’un sol de fondation contenant des argiles gonflantes ou du gypse ou sur des roches à calcaire caverneux, il est souhaitable d’adopter un revêtement épais en terre compactée ou avec des membranes enterrées. 2-Topographie Les canalisations enterrées, à haute pression, conviennent à tout type de terrain, tandis que les canalisations à basse pression, les canaux supportés, et à moindre degré, les canaux revêtus en béton, en briques et en pierres, peuvent assez bien s’adapter aux conditions du terrain. Les revêtements en terre et les membranes enterrées conviennent mieux aux terrains à faible pente et aux pays de plaine.
  • 19. 19 Les canaux revêtus en durs peuvent mieux suivre les courbes de niveau du fait qu’on peut y prévoir des soyons de courbure beaucoup plus faibles que pour les canaux à revêtement de terre. 3- Nappe phréatique Les revêtements épais en terre compactée s’adaptent aux conditions où le niveau de la nappe est au dessus du fond du canal. Les revêtements en béton ne sont pas conseillés dans ces cas; car la dilatation sous l’effet du gel ferait éclater le revêtement du canal lorsque celui-ci est asséché. 4- Utilisation du terrain et réseaux d’irrigation Dans les zones urbaines ainsi que dans les régions où les droits de passage coûtent chers et celles où la culture est intensive, on installe des canalisations enterrées, des canaux sur appuis ou de canaux à revêtement en surface dure à talus raides. 5- Exploitation et entretien Ce sont les conditions de fonctionnement et d’exploitation du canal, le coût de la main d’oeuvre et la nature des eaux véhiculées qui opèrent le choix du type de revêtement. 6- Etanchéité du revêtement Si l’eau est chère et que la mesure ou l’évaluation montre que les pertes par infiltration sont élevées, il est évident qu’on devra rechercher un type de revêtement relativement étanche. Le plus imperméable et le plus durable de tous est celui utilisant des feuilles minces de plastique, d’asphalte ou de caoutchouc, placées sous un revêtement normal en béton de ciment. 7- Durabilité d’un revêtement Elle dépend du type de revêtement, de la qualité des matériaux utilisés pour sa construction, de la qualité et de la précision de l’exécution, des conditions climatiques, du mode d’exploitation du canal et de son entretien (tableau n°7). 8- Possibilité de disposer des matériaux pour la construction Les frais de transport des matériaux de construction pèsent lourd sur les prix de revient. Ainsi, le choix de type de revêtement doit tenir compte, à priori, de la disponibilité des matériaux sur place. 9- Possibilité de disposer de main d’oeuvre et de matériel mécanisé La main d’oeuvre excédentaire nous laisse penser aux revêtements en briques d’argile ou de ciment ou en pierres. 10- Coût et aspects financiers Dans la pratique, ce sont souvent les disponibilités financières qui détermineront si un revêtement est faisable et le type à adopter.
  • 20. 20 Il est en général plus rentable de revêtir une grande longueur avec un revêtement moins cher que de n’en faire qu’une petite partie avec un revêtement coûteux. Cependant, dans les cas ci-après, la dernière correction s’avère la meilleure: o l’exécution de l’ensemble du revêtement dès le début de la construction n’apporte pas de grands avantages; o les saisons mortes sont suffisamment longues pour effectuer les travaux de revêtement par étapes successives; o on peut disposer, pendant la morte-saison, du personnel d’entretien ou de chômeurs.