Les tuyaux en béton réduisent considérablement les défis de la terre d’excavation

Les tuyaux en béton réduisent considérablement les défis de la terre d’excavation

En décembre 2019, la province de l’Ontario a annoncé qu’elle intégrait progressivement un nouveau règlement en vertu de la Loi sur la protection de l’environnement qui se traduirait par une réduction des coûts de construction en facilitant la réutilisation de la terre d’excavation générée pendant les activités de construction afin de minimiser les déchets et de fournir des règles claires sur la gestion et la réutilisation des sols d’excavation.

Règlement sur la gestion des sols sur place et de la terre d’excavation

Le ministère de l’Environnement, de la Protection de la nature et des Parcs de l’Ontario estime que 25 millions de mètres cubes de terre d’excavation sont générés en Ontario chaque année. Bien que la majeure partie de cette terre d’excavation puisse être réutilisée en toute sécurité, elle est souvent déplacée hors site parce qu’elle ne peut pas ou ne sera pas réutilisée sur le site de développement. Le MECP a mis en œuvre le Règlement sur place et la gestion de la terre d’excavation (Règl. de l’Ont. 406/19) en janvier 1er janvier 2021 pour aider à réduire les impacts négatifs et les coûts d’une mauvaise gestion de la terre d’excavation, tels que:

Bruit et poussière

Dommages causés à la circulation des camions et à la route

Érosion et drainage

Autres préoccupations sociales, économiques, sanitaires et environnementales

Guides des meilleures pratiques et outils de calcul

 

Bien que mecp ait créé des guides de pratiques exemplaires et des outils de calcul pour aider à la réglementation sur les sols d’excavation, la Greater Toronto Sewer and Watermain Contractors Association (GTSWCA) a retenu les services de WSP Canada pour aider ses membres à identifier les possibilités d’utilisation efficace et bénéfique des sols excavés et des matériaux recyclés pour la construction de tuyaux enfouis.

Un rapport publié en août 2020 révèle que la production d’agrégats en Ontario est d’environ 45 à 90 millions de mètres cubes par année avec une demande croissante au cours des 25 prochaines années à des niveaux non durables avec une empreinte carbone énorme associée à l’exploitation minière et au transport de nouvelles sources d’agrégats.

Le résumé de la CSFEM-FSSF identifie les problèmes suivants associés à l’élimination des sols d’excavation :

  • Coûts supplémentaires pour de nombreux projets d’infrastructure
  • Impacts environnementaux liés à l’extraction d’agrégats vierges dans les zones agricoles et protégées existantes
  • Distances de camionnage supplémentaires pour importer des matériaux d’agrégats vierges
  • Empreinte carbone beaucoup plus importante liée aux questions ci-dessus

Le rapport de la GTSWCA-WSP propose également les principaux domaines de recommandations suivants :

  • Exigences de rendement pour assurer le rendement approprié de l’état de fonctionnement du remblai d’ingénierie
  • Méthodes de compactage pour améliorer les propriétés d’ingénierie du remblai
  • Utilisations et spécifications actuelles sur les matériaux de remblai et le compactage, et la nécessité d’explorer des réformes pour des options plus viables
  • Lignes directrices pour aider à évaluer la pertinence des sols indigènes excavés comme remblai de tranchée
  • Avantages de l’utilisation d’agrégats recyclés (ou mélangés au RAP) comme remblai de tranchée pour le placement par tous les temps
  • Recommandations pour la restructuration des appels d’offres de travaux publics afin de permettre une plus grande utilisation des sols indigènes et des matériaux recyclés pour le remblayage

Bon pour l’environnement et bon pour l’économie

 

De nombreuses années avant ce nouveau règlement sur la terre d’excavation du MECP, l’Ontario Concrete Pipe Association a publié un article intitulé Concrete Pipe Installed with Recycled Aggregate: Good for the Environment and Good for the Economy, dans l’édition de l’automne 2013 du Concrete Pipe Journal, afin d’examiner les possibilités d’utiliser des agrégats recyclés comme matériau de remblayage pour les tuyaux en béton que les produits de tuyaux en plastique souple ou en acier ondulé ne permettent pas. Les mêmes affirmations peuvent être faites au sujet de l’utilisation de certains sols indigènes pour installer des tuyaux en béton.

Spécifications normalisées provinciales de l’Ontario (OPSS. La norme PROV) 401 utilisée par le ministère des Transports, Spécifications de construction pour le creusement de tranchées, le remblayage et le compactage, identifie clairement les différences entre les exigences d’installation d’un tuyau en béton rigide et d’un tuyau flexible en plastique ou en métal pour les égouts sanitaires et pluviaux, les ponceaux de tuyaux, les sous-drains, les conduites principales et les conduites d’eau principales. La figure ci-dessous illustre la terminologie utilisée en Ontario, avec le sol de remblai critique entourant chaque type de tuyau mis en évidence, souvent appelé le remblai structurel de la conduite. 

Comme le souligne la figure, le remblai structural est essentiel à l’interaction entre le tuyau et le sol pour supporter les charges imposées à la conduite et devrait consister en un matériau de haute qualité et un effort de compactage approprié. Dans le cas d’un tuyau en béton rigide, cette zone critique est limitée à la litière de tuyau qui va du fond de la tranchée excavée à la ligne de ressort de la conduite en raison de la résistance inhérente et de la capacité de charge du tuyau. Pour un tuyau flexible en plastique ou en métal, toute l’enveloppe du sol du fond de la tranchée excavée à un minimum de 0,3 m au-dessus du tuyau est nécessaire pour permettre au tuyau de transférer les charges dans son sol environnant.

Une évaluation de ces deux détails d’installation très différents donne lieu à un tuyau en plastique ou en métal nécessitant plus de matériaux de remblai de haute qualité et générant plus de deux fois plus de terre d’excavation qu’un tuyau en béton.

Comparaison du transport de la terre d’excavation : béton vs tuyaux flexibles

Les tuyaux en béton génèrent 18 camions de terre d’excavation en moins par 100 m de tuyaux de 1200 mm

 

Un exemple récent de la façon dont les tuyaux en béton peuvent minimiser la production de terre d’excavation et les coûts de construction liés au respect du nouveau règlement MECP, la Ville d’Ottawa et l’industrie locale National Capital Heavy Construction Association (NCHCA) ont commencé leur examen biennal des spécifications de construction à l’été 2020. Le processus d’examen divise les spécifications de construction de la Ville d’Ottawa et affecte des groupes de travail à chaque composante. Ces groupes de travail sont composés d’employés de la Ville d’Ottawa et de personnes clés de l’industrie. On a demandé à la Canadian Concrete Pipe and Precast Association (CCPPA) de se joindre au groupe de travail sur l’eau et les égouts.

Au cours de l’examen des spécifications de la Ville d’Ottawa, la CCPPA a proposé une modification à l’exigence de remblayage, pour les tuyaux en béton armé (RCP) seulement.

Le changement proposé pour l’installation de tuyaux en béton visait à permettre l’utilisation de certains sols indigènes comme matériau de couverture au-dessus de la ligne de ressort du tuyau. À l’heure actuelle, seul le remblai granulaire A ou granulaire B était requis jusqu’à 300 mm au-dessus du dessus du tuyau pour les tuyaux en béton et en plastique. Il a été expliqué que les systèmes de tuyaux flexibles (en plastique ou en métal) nécessitent cet encastrement jusqu’à 300 mm au-dessus du dessus du tuyau pour que le système de tuyaux flexibles ait la capacité de supporter les charges requises. Cependant, étant donné que les tuyaux en béton ne dépendent pas de la capacité structurale fournie par le matériau de couverture au-dessus de la ligne de printemps, les sols indigènes pourraient être utilisés au-dessus de la ligne de printemps et ainsi réduire la quantité de terre d’excavation générée.

Ce changement a été adopté par la Ville d’Ottawa et est inclus dans les spécifications de construction de la Ville d’Ottawa de 2021 datées du 1er mars 2021.

Avec cette évolution continue des spécifications, les tuyaux en béton produits localement offrent aux gouvernements et aux développeurs une formidable opportunité de réduire les sols d’excavation générés augmentent l’utilisation d’agrégats recyclés correctement traités, et eux-mêmes peuvent être recyclés à 100% à la fin d’une très longue durée de vie.

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