Techniques de protection des pieds de berges en génie végétal seul ou mixte
Aménagement du lit et des berges du Gier Commune de Rive-de-Gier, (Loire, 42)
Maître d’ouvrage : Saint-Étienne Métropole
Co-maîtrise d’ouvrage : SIAMVG
Groupement de Maîtrise d’œuvre : V.D.I Vincent Desvignes Ingénierie (Bureau d’études mandataire) / RIPARIA
Travaux – Groupement d’entreprises : La Compagnie des Forestiers / Perrier TP
Génie végétal et techniques mixtes : La Compagnie des Forestiers
Conducteur de travaux : Colin Chevassus / Chef de chantier : Jean-Philippe Garnier – Linéaire : 1 300 mètres
Le chantier
Une configuration hydromorphologique complexe des berges
Saint-Étienne Métropole a engagé des travaux de restauration physique du lit et des berges des rivières Gier et du Couzon à Rive-de-Gier sur un linéaire de 1 300 mètres afin de répondre aux risques d’inondation.
Le site présentait plusieurs défis avec des forces d’écoulement variables, une configuration hydromorphologique complexe et une géologie particulière du terrain ne permettant pas l’installation de fascines à certains endroits. Pour relever ces défis, nous avons mis en œuvre une combinaison de techniques de confortement de berges en génie végétal et technique mixte, avec pas moins de 7 variantes.
Le Gier est un affluent direct du Rhône. Long de 40 km, son bassin versant s’étend sur 425 km². Les travaux ont lieu sur la Commune Rive-de-Gier, dans le département de la Loire (42), en Auvergne-Rhône-Alpes. Photo Riparia
Retrouvez ci-dessous le résumé du chantier en 1’30 » ↓
Combinaisons de techniques de protection de pieds de berges
Sur ce site, les techniques végétales ou mixtes de protection des pieds de berge employées, résultent de trois critères :
• La largeur du lit et donc sa vitesse découlement,
• La contrainte hydraulique, qu’il s’agisse d’une zone d’érosion (extrados) ou d’une zone de dépôt des sédiments (intrados)*
• La pente de la berge.
*Exemple d’érosion de berge sur une zone extrados (à droite). À gauche sur la zone intrados, les alluvions se déposent.
La même berge après restauration en génie végétal (Fleuve côtier Arc, 13), hiver 2013
Secteurs de fortes contraintes
Génie végétal – Fascines de saules et couche de branches à rejets
Secteurs de forte vitesse
Technique mixte Enrochement appareillé, lit de plançons et couche de branches à rejets
Secteurs de faible vitesse ou faiblement contraint
Génie végétal – Fascine d’hélophytes ou plantation uniquement de saules
Secteurs de moyennes contraintes
Génie végétal – Lit de plançons et couche de branches à rejets
Secteurs où le battage de pieux est impossible
Génie végétal – Lit de plançons et 1 couche de branches à rejets étendus
Secteur de fortes pentes
Génie végétal – Fascines de saules et lits de plants et plançons sur 4 niveaux soit 520 ml
Historique et contexte de la démarche
La protection et l’aménagement d’un cours d’eau
La commune de Rive-de-Gier est en fond de vallée, elle est bordée de coteaux, avec au sud le massif du Pilat et au nord les monts du Lyonnais. Son bassin versant est concerné par des crues rapides. Les plus récentes ont eu lieu en 2002, 2003 et le 2 novembre 2008, la ville a subi une inondation importante causant d’importants dégâts dans le centre-ville, celle-ci ayant atteint à certains endroits 230 cm de hauteur.
Domestiquée, la rivière Gier a connu de lourdes modifications au début du XXème siècle et a entre autres été enterrée sur une section de 2 km, perdant de fait son rôle écologique ou paysager.
Enjeux et objectifs
• Répondre aux risques d’inondation du secteur générés par le Gier,
• restaurer le lit et les berges du point de vue écologique,
• créer des aménagements paysagers (gradins, voie mode doux, plan vélo) pour recréer un lien entre les habitants et leur cours d’eau.
Rive-de-Gier – Cartographie des zones inondables – Riparia
Un projet structurant pour la Commune Rive-de-Gier
Les travaux de restauration physique du lit et des berges de la rivière visent à reconnecter celle-ci à son environnement naturel, à améliorer la qualité de l’eau, à créer un environnement plus naturel et diversifié pour rétablir son bon état de conservation de ces habitats et de ces espèces (animales et végétales).
Afin de lui attribuer une nouvelle vocation et d’offrir des nouveaux usages, ce projet global de requalification, inclus l’implantation d’activités économiques, de logements, de services, d’équipements et d’espaces publics.
Plan V.D.I Vincent Desvignes Ingénierie
Les techniques de protection des pieds de berges
Le terrassement des berges
Après la démolition de la friche industrielle de l’ancienne verrerie Duralex, la rivière qui était canalisée va pouvoir serpenter dans un espace de 30 à 50 mètres de large. Le Gier a été détourné dans un canal provisoire pour permettre aux engins de travailler sans crainte de crue. Les travaux de terrassement réalisés par Perrier TP concernent les deux rives de la rivière ainsi que l’un de ses confluents (le Couzon). Plus de 90 000 m3 de terre ont été déplacés.
La stabilisation des pieds de berges
Les travaux ont été réalisés en utilisant des techniques d’ingénierie écologique (génie végétal et techniques mixtes), et constituent la première étape d’un dispositif nécessaire de protection contre les crues, avant d’engager d’éventuels travaux de remise à ciel ouvert des 2 kilomètres de section couverte au début du XXème siècle.
Le modelage des pentes des berges rive gauche et droite du Gier, différent selon la vitesse d’écoulement de la rivière et selon les contraintes hydrauliques. Pour stabiliser les pieds de berges, nous avons appliqué sept variantes de technique de génie végétal seul ou technique mixte.
Au-dessus des pieds de berges, 100 % des talus sont protégés par un géotextile biodégradable fixé par des sardines en acacia, ensuite ensemencés et plantés de 130 arbres et 6 000 arbustes.
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Profil 1 – Secteur de fortes contraintes
Génie végétal – Fascines de saules et couche de branches à rejets – 95 mètres linéaire
Pour stabiliser le pied de berge, nous mettons en place des fascines de saules associées à des branches anti-affouillement, ainsi qu’un lit de plançons stabilisé par une couche de branches à rejets plaquée sur le talus à l’aide de pieux battus.
Battage mécanique des pieux
Mise en place de branches vivantes de saules arbustifs et réalisation d’épis de diversification prêts à être enrochés.
Pose sur le sol de branches de saules en préparation de la couche de branches à rejets.
Les branches de saules sont plaquées et maintenues au sol par un tapis antiérosif, des pieux et un treillage de fil de fer.
P1′ – Secteurs de fortes vitesses
Technique mixte – Enrochement appareillé, lit de plançon de saules et couche de branches à rejets – 166 ml
Le pied de berge est renforcé par un enrochement appareillé. Le bas du talus est composé d’un lit de plançons de saules suivi d’une couche de branches à rejets.
Au premier plan, le lit de plançons est maintenu sous la couche de branches à rejets à gauche, tandis qu’à droite se trouve l’enrochement
Sur la rive droite du Gier (à gauche sur la photo – secteur P4), les lits de plants et de plançons ont été plantés il y a un an. À droite se trouve l’enrochement au pied de la berge, suivi de la couche de branches à rejets. Le reste du talus sera bientôt ensemencé.
P2 – Secteurs de faibles vitesses
Génie végétal – Construction de fascines d’hélophytes – 100 ml
Le pied de berge est confectionné en utilisant des planches de coffrage provisoires pour maintenir la terre et l’ouvrage durant sa réalisation. Une double couche de géotextile est positionnée, puis la fascine est comblée de terre. Elle est ensuite rabattue et fixée par des pieux morts battus mécaniquement. L’ensemble est ensuite planté d’hélophytes. Au bas du talus, des mini-mottes d’hélophytes sont ajoutées.
À droite, les planches de coffrage maintiennent la terre avant sa fermeture par des pieux battus. Sur la gauche, une expérimentation de treillis en bande de jute (en remplacement du fil de fer) est réalisée sur une couche de branches à rejets.
Sur un autre secteur, on retrouve les fascines d’hélophytes terminées et les talus protégés. Les branches anti-affouillements sont en bois de genêts morts, afin de ne pas entrer en compétition avec les hélophytes.
P2′ – Secteur faiblement contraint
Génie végétal – Plantation 100% Saule / Favorable au Castor – 80 ml
Sur ce secteur d’expansion de crues, l’aménagement de cette pente très douce est aussi prévu pour favoriser l’alimentation des castors. De fait, cette zone est végétalisée exclusivement avec du saule.
Zone végétalisée exclusivement avec du saule
Zone végétalisée exclusivement avec du saule
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P3 – Secteurs de moyennes contraintes
Génie végétal – Lit de plançons et couche de branches à rejets – 295 ml
Là où le lit est le plus large et sur un grand linéaire, le pied de berge est composé d’un lit de plançon de saules et d’une simple couche de branches à rejets.
Au premier plan, le lit de plançons ou branches anti-affouillement sont utilisés pour proteger le pied de berge de l’érosion.
Battage des pieux de châtaignier pour fixer les branches de saules situées sous le géotextile. Un treillage en fil de fer sera apposé pour stabiliser l’ensemble.
P3′ – Secteurs où le battage de pieux est impossible
Lit de plançons et couche de branches à rejets étendue – 390 ml
Sur 390 mètres linéaires, il nous est trop compliqué de battre des pieux pour maintenir le pied de berge avant la pose de la couche de branches à rejets. Dans ce cas, nous avons surdimensionné l’ancrage du pied de berge pour stabiliser au maximum le lit de plançons.
Une rangée de pieux a été rajoutée pour étendre la couche de branches à rejets
Réalisation d’une tranchée
La mise en place des plançons (branches anti-affouillements)
Le treillage de la couche de branches à rejets est en cours, ainsi que la mise en place des boutures de saules.
P4 – Secteurs de forte pente
Lits de plants et plançons sur 4 niveaux – 130 ml soit 520 ml de lits de plants
Sur des talus de fortes pentes, le pied de berge est stabilisé par une fascine de saules et 4 niveaux de lits de plants et plançons sont positionnés.
Le montage d’un lit de plants et plançons commence par la disposition des plançons (branches de saules capables de rejeter) sur toute la longueur de l’ouvrage.
Préparation du second niveau du lit de plants et plançons.
Sur le haut du talus, des plantations d’arbres ont commencé
La succession horizontale de branches de saules et de plants à racines nues dans des boudins terreux permet un développement rapide et en profondeur du système racinaire, s’inspirant du principe de construction de la « terre armée ».
KALISTERRE : La qualification des entreprises de travaux de génie écologique
La Compagnie des Forestiers a été reconnu en mars 2023 comme entreprise spécialisée dans le conseil, la réalisation et la mise en œuvre de travaux de génie écologique
Kalisterre est une qualification à destination des structures réalisant des travaux de génie écologique de qualité. Cette qualification est fondée sur un référentiel précis regroupant des critères techniques, des références et des valeurs humaines et environnementales afin d’apprécier l’engagement de la structure candidate envers la biodiversité. La gouvernance de Kalisterre est assurée par la représentation de l’ensemble des parties prenantes de la filière du génie écologique réparties en collèges :
DOMAINES DE PRÉDILECTION
• Gestion des espèces végétales exotique envahissante
• Réalisation et mise en œuvre de travaux de génie végétal
• Interventions sur les écosystèmes
Démarré en 2023, le chantier prendra fin en avril 2024, avec les dernières plantations et l’aménagement d’une voie douce. Durant les 3 prochaines années nous avons en charge la surveillance de la végétalisation, l’arrosage et le remplacement des plants dépérissant.
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