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5.1.1. Seuils bois classiques à simple paroi
La méthode courante pour réaliser un seuil à simple paroi consiste à assembler horizontalement des bois ronds les uns sur les autres avec des broches métalliques pour constituer le corps de l’ouvrage. Ce dernier doit être ancré dans les berges du cours d’eau sur une longueur minimale d’un mètre. Il peut être renforcé par des pieux verticaux battus contre sa face aval (fig. 1 et 2).
5.1.1.1. Champ d’application
Les champs d’application de ces ouvrages sont multiples :
• la mise en place de seuils successifs permet de « dissiper » l’énergie d’un cours d’eau de forte pente en limitant les vitesses d’écoulement (effet de chutes successives), comme dans le cours d’eau Artilla dans le département du Rhône (fig. 1) ;
• sur des cours d’eau dont le lit connaît un processus d’incision ou d’enfoncement ponctuel, la mise en place de seuils permet de rehausser et fixer le profil en long en favorisant les dépôts en recul immédiat de chaque ouvrage, et ainsi de stabiliser les berges en amont ;
• la mise en place d’un seuil peut également être dictée par la volonté de donner une direction particulière aux écoulements ;
• la mise en place d’un seuil à l’aval direct d’un ouvrage de plus grande dimension (barrage, pile de pont, etc.) peut être envisagée dans le but de limiter les phénomènes d’affouillement de ce dernier.
• la mise en place de seuils successifs permet de « dissiper » l’énergie d’un cours d’eau de forte pente en limitant les vitesses d’écoulement (effet de chutes successives), comme dans le cours d’eau Artilla dans le département du Rhône (fig. 1) ;
• sur des cours d’eau dont le lit connaît un processus d’incision ou d’enfoncement ponctuel, la mise en place de seuils permet de rehausser et fixer le profil en long en favorisant les dépôts en recul immédiat de chaque ouvrage, et ainsi de stabiliser les berges en amont ;
• la mise en place d’un seuil peut également être dictée par la volonté de donner une direction particulière aux écoulements ;
• la mise en place d’un seuil à l’aval direct d’un ouvrage de plus grande dimension (barrage, pile de pont, etc.) peut être envisagée dans le but de limiter les phénomènes d’affouillement de ce dernier.
Remarques
Dans le cas d’un dénivelé important de lit à consolider, il est préférable de multiplier le nombre de seuils plutôt que d’édifier un ouvrage de hauteur de chute trop importante.
L’implantation peut se faire dans tous les sols meubles pour pouvoir ancrer l’ouvrage dans les berges et/ou dans le lit si battage de pieux, sous réserve d’absence de zone en glissement de terrain.
Dans le cas d’un dénivelé important de lit à consolider, il est préférable de multiplier le nombre de seuils plutôt que d’édifier un ouvrage de hauteur de chute trop importante.
L’implantation peut se faire dans tous les sols meubles pour pouvoir ancrer l’ouvrage dans les berges et/ou dans le lit si battage de pieux, sous réserve d’absence de zone en glissement de terrain.
5.1.1.2. Mode opératoire
Les rondins de bois composant ces ouvrages doivent être ancrés dans les berges d’au moins 1 m de chaque côté. Il faut prendre soin de bien adapter la dimension de la cuvette en fonction du niveau des hautes eaux afin que les ailes du seuil ne soient pas submergées.
La profondeur d’ancrage dans le lit du torrent de la paroi verticale constituant le corps d’ouvrage doit être d’au moins 0,5 fois la hauteur de l’ouvrage à la cuvette (0,5 hdev) (fig. 2), pour se prémunir des phénomènes de lessivage en cas d’affouillement du pied de l’ouvrage.
Dans la plupart des cas, les ailes permettant le centrage des écoulements sont réalisées au moyen d’une ou deux grumes qui prennent appui sur les pieux verticaux (fig. 3 et 5). Elles sont généralement clouées sur le bois supérieur. La durée de vie des pieux doit être considérée comme plus faible que le reste de l’ouvrage, puisqu’ils se trouvent dans des conditions de durabilité réduite. Les pieux sont généralement battus mécaniquement. Dans le cas de petits ouvrages, lorsque le diamètre des pieux est inférieur à 10 cm, le battage est fait manuellement.
Un géotextile peut être associé à la construction du seuil pour éviter les phénomènes de lessivage, en particulier lorsque la forme des grumes utilisées est irrégulière. Il doit être fixé au parement amont (fig. 4).
L’atterrissement (nom employé pour désigner les matériaux de remblai se situant à l’arrière de l’ouvrage) est réalisé avec les matériaux pris sur place. Lorsque le site présente un déficit de matériaux, il est possible d’effectuer un atterrissement même minimum avec des rémanents de branchages par exemple. Il est vivement conseillé de ne pas laisser un ouvrage « nu » exposé au passage d’une crue. Ceci pourrait conduire à sa ruine.
Les assemblages entre les grumes sont réalisés à l’aide de tiges métalliques (acier HA) de diamètre 10 à 12 mm battues manuellement. En théorie, les grumes doivent être pré-percées d’un diamètre inférieur de 1 à 2 mm de celui de la tige. En pratique, elles le sont au diamètre de la tige.
5.1.1.3. Avantages et inconvénients
Tab. 1 - Avantages et inconvénients des seuils bois à simple paroi.
| Seuils bois à simple paroi | |
| Avantages | Inconvénients |
| Investissement financier réduit (coût de la main-d’œuvre et de la fourniture minimisée) | Peu résistants à de fortes sollicitations, notamment impact des embâcles lors du passage de grosses crues |
| Mise en place manuelle dans des cours d’eau escarpés et difficilement accessibles | Résistent mal à l’affouillement et aux phénomènes de lessivage |
| Oxygénation du milieu favorable à la faune aquatique et à l’autoépuration du cours d’eau | Nécessitent des berges suffisamment meubles |
| N’entravent pas la migration piscicole (si faible hauteur de chute, h < 30 ou 50 cm suivant l’espèce et le débit) | Peu appropriés en zone de glissement |
5.1.1.4. Critères de pré-dimensionnement
Tab. 2 - Pré-dimensionnement des seuils bois à simple paroi.
| Seuils bois à simple paroi | |
| Critères de pré-dimensionnement | |
| Hauteur maximum de l’ouvrage mesurée entre le sommet et le lit du cours d’eau | H ≤ 2 m |
| Profondeur d’ancrage minimum des bois dans les berges | P ≥ 1 m |
| Profondeur d’ancrage minimum de la paroi verticale dans le lit du cours d’eau | ≥ 0.5 Hdev |
|
Diamètre des pieux verticaux et des rondins horizontaux (généralement adapté à la disponibilité des bois locaux ainsi qu’à la hauteur du lit du cours d’eau) |
Ø min = 10 à 15 cm |
| Diamètre des tiges métalliques (type fer à béton HA) pour assemblage des rondins | Ø = 12 mm |
