Dimensionnement & Conception des puits

Principes de fonctionnement et avantages spécifiques

Les puits sont des dispositifs qui permettent le transit du ruissellement vers un horizon perméable du sol pour assurer un débit de rejet compatible avec les surfaces drainées, après stockage et prétraitement éventuels. Dans la majorité des cas, les puits d’infiltration sont remplis d’un matériau très poreux qui assure la tenue des parois. Ce matériau est entouré d’un géotextile qui évite la migration des éléments les plus fins tant verticalement qu’horizontalement. Les puits sont souvent associés à des techniques de stockage de type chaussée-réservoir, tranchée drainante, fossé ou même bassin de retenue, dont ils assurent alors le débit de fuite.

Les avantages spécifiques à cette technique concernent principalement :



• Sa simplicité de conception et son coût peu élevé.
• Sa large utilisation, de la simple parcelle aux espaces collectifs.
  Exemple : Le stockage est adapté aux réalisations individuelles (dans ce cas, les puits sont généralement peu profonds). Ils sont souvent utilisés dans des zones pavillonnaires.
  
  
  
  Exemple de puits d'infiltration de la Communauté Urbaine de Bordeaux
• Son entretien relativement faible.
• Il convient à tous types d’usages, sauf usages industriels ou présence de fines.
• Elle complète les autres techniques.
  Exemple : dans le cas de fossés à ciel ouvert, il est possible d’accroître l’infiltration en jalonnant le parcours du fossé de puits filtrants.
  
  
  
  Puits d'infiltration disposé dans le lit d'un fossé
• Son intégration dans le tissu urbain et la possibilité de réutiliser la surface en parking ou en aire de jeu par exemple.
• Elle est bien adaptée aux terrains plats où l’assainissement est difficile à mettre en oeuvre.

Cette technique comporte 2 inconvénients majeurs :

• Le risque de pollution de la nappe.
• Le colmatage.

Pour une bonne réalisation

Critères à vérifier	Commentaires
La composition des eaux à infiltrer, les usages de surfaces drainées, les usages de la nappe	Ne pas implanter de puits sur des surfaces très polluées ou pouvant l’être par des pollutions accidentelles (parking poids lourds, station d’essence, certaines zones agricoles, aire de stockage de produits chimiques). Il est conseillé de conserver une épaisseur de 1 m à 1,50 m de matériaux non saturés au-dessus de la nappe. Les matières en suspension peuvent entraîner à long terme le colmatage et imposent alors le nettoyage voire le remplacement du massif poreux de surface. L’emploi d’un géotextile à faible profondeur permet de retenir ces matières. Dans le cas d'un puits comblé, même si le colmatage est plus « réparti », le matériau de remplissage lui-même peut être chargé en fines. Un prétraitement peut être mis en place ; on peut aussi profiter d’une mixité de solutions, chaussée réservoir par exemple, cette dernière jouant alors le rôle de filtre préalable.
Le niveau de la nappe peut limiter l'utilisation des puits	Plusieurs puits sur un même site peuvent augmenter localement le niveau de la nappe et les transformer en puits d’injection.
la perméabilité du sous-sol doit être suffisante (supérieure à 10-6 m/s), ou bien celui-ci ne doit pas être imperméable sur une trop grande profondeur, ce qui obligerait à implanter des puits trop profonds. Il faut disposer d’un horizon perméable à une profondeur accessible par les engins de chantier.	En terrain karstique, les puits sont fortement déconseillés, voire dangereux : ils peuvent provoquer des effondrements, des fuites d’eau – donc des transferts de pollution – à travers les diaclases ; un risque de dissolution existe aussi par exemple en terrain gypseux.
Le projet ne doit pas être situé à l’intérieur d’une zone à infiltration réglementée(périmètre de protection des zones de captage d’eau potable) ou sensible sur le plan de la qualité et des usages.	L’avis préalable du conseil départemental d’hygiène ou de la police de l’eau est requis.

Conception & Dimensionnement

⇒ Conception
Il ne faut pas s’attacher à donner une forme précise au puits qui peut le plus souvent être assez quelconque, il vaut mieux être attentif au respect des consignes précitées pour éviter les dysfonctionnements.

L’étude du projet doit analyser la nature et la perméabilité du sol et du sous-sol, le débit de rejet autorisé, les études des pluies de projet, ainsi que la qualité et la nature des matériaux utilisés.

⇒ Dimensionnement
Il dépend presque uniquement de la perméabilité du sol et du débit d’apport pour la pluie de projet. L’optimisation sera souvent le résultat d’un stockage préalable avec un débit de fuite limité, on est alors ramené à un calcul classique.

L’étude hydraulique permet de déterminer les caractéristiques principales du puits. Un prédimensionnement permet d’étudier les dimensions acceptables, la capacité d’absorption suffisante et la profondeur. Le dimensionnement définitif déterminera son rayon et les dimensions des zones éventuelles de stockage. La démarche à suivre pour le dimensionnement des puits consiste à :

• Déterminer le volume à stocker, en utilisant la méthode des pluies, en ayant au préalable choisi le risque hydrologique et déterminé le débit de fuite de l’ouvrage (dans le cas d’un puits d’infiltration, il est fonction des capacités d’infiltration du sol).
• Calculer le volume géométrique en fonction des dimensions du puits (rayon et profondeur) et de la porosité du matériau dans le cas d’un puits comblé.
• Comparer ces deux volumes :
  • si le volume nécessaire de stockage est supérieur au volume géométrique, alors il faudra augmenter le rayon ou la profondeur du puits, ou la porosité du matériau, ou le nombre de puits, ou encore créer un stockage supplémentaire.
  • si le volume nécessaire de stockage est inférieur au volume géométrique, alors on peut diminuer le rayon ou la profondeur du puits, ou la porosité du matériau.

Questions sur l'entretien