QU'EST-CE QU'UN DIAGNOSTIC TECHNIQUE SUR AIRE D'ATHLETISME ?
L’objectif du diagnostic technique sur aire d’athlétisme est d’étudier l’état de la structure de vos ouvrages et de vos infrastructures, afin d’envisager les travaux nécessaires à la rénovation de vos surfaces sportives existantes dans les meilleures conditions. Selon les objectifs, le diagnostic portera sur tout ou partie de l’ouvrage : étude géotechnique, diagnostic d’infrastructure, et diagnostic de revêtement.
A QUOI SERT-IL ?
Il permet de déterminer les qualités du sol support et les modalités permettant le respect des exigences de portance et géométriques. Grâce aux études réalisées, le diagnostic technique permet de mieux appréhender les risques hydrogéologiques (remontées de nappes, circulation d’eau de subsurface, etc…) et de déterminer l’origine de désordres apparents. Enfin, recourir au diagnostic technique sur une aire d’athlétisme se révèle indispensable pour apprécier le niveau de performances sportives et de sécurité et pour établir des solutions de rénovation conformes et durables.
SELON LES OBJECTIFS, LE DIAGNOSTIC PORTE SUR TOUT OU PARTIE DE L’OUVRAGE :
1
Fond de forme
Etude géotechnique
2
Couche drainante continue
Diagnostic d’infrastructure
3
Drainage profond discontinu
Diagnostic d’infrastructure
4
Tapis végétal
Bilan agronomique et performanciel
5
Substrat
Bilan agronomique et performanciel
6
Filtre avec remplissage en sable
Bilan agronomique et performanciel
7
Tranchée drainante superficielle
Bilan agronomique et performanciel
ETUDE GEOTECHNIQUE
1. Fond de forme (avec, éventuellement, couche de forme)
DIAGNOSTIC D’INFRASTRUCTURE
2. Couche drainante continue (facultative)
3. Drainage profond discontinu
BILAN AGRONOMIQUE ET PERFORMANCIEL
4. Tapis végétal
5. Substrat
6. Filtre avec remplissage en sable
7. Tranchée drainante superficielle
LES PREALABLES A VOTRE DIAGNOSTIC TECHNIQUE
- Etudes des pièces du dossier
des ouvrages exécutés, plan topographiques, modalités de maintenance - Recueil historique concernant la vie de l’ouvrage (anomalies, réparation, satisfaction, etc.)
- Recensement des éléments de programmation (agrandissement de surfaces, changement de niveau d’homologation, etc.)
- Visite préalable conseillée pour cerner l’étendue des prestations jugées utiles afin d’optimiser l’offre de prestations.
Etude géotechnique
SUR AIRES D’ATHLETISME
Ses objectifs techniques :
- Identifier les caractéristiques géotechniques du sol support des ouvrages
- Anticiper son comportement mécanique en phase de travaux (portance, traficabilité, perméabilité, sensibilité à l’eau)
- Détecter des contraintes hydrogéologiques
- Evaluer et prévenir les aléas techniques en cours de chantier
- Définir les solutions de stabilisation ou de substitution totale ou partielle
- Déterminer les caractéristiques du réseau de drainage profond
- Garantir la pérennité des ouvrages
Quelques rappels normatifs :
La norme NF P90-100 stipule que le fond de forme à destination d’aires d’athlétisme doit respecter deux exigences :
- Portance minimale : 40 MPa
- Déflexion sous essieu de 13 T inférieure à 250/100.
Elle spécifie également que « le maître d’ouvrage ou le maître d’œuvre communique aux entreprises les caractéristiques du sol en place ».
Des exemples d’applications :
- Déterminer l’origine de déformations importantes en surface d’une piste
- Evaluer les risques et la faisabilité de rénovation des couches d’infrastructure existante
- Etudier les solutions techniques d’élargissement d’une piste ou de la reconstitution de son premier couloir
Points de vigilance :
- L’exigence de planéité en surface de la couche de base supérieure (3 mm sous la règle de 3 mètres) impose la maitrise des problématiques géotechniques sur le sol support et sur la couche de fondation.
- La pose de la couche de base en béton bitumineux directement sur un fond de forme traité est proscrite.
- Des dispositions particulières sont à prendre en cas de rénovation avec élargissement de la piste ou lorsque seul le premier couloir est entièrement rénové, notamment lorsque le fond de forme existant est déjà traité.
ETUDE DE CAS N°1 : VARADES
ETUDE GEOTECHNIQUE EN VUE DE LA TRANSFORMATION D’UNE PISTE STABILISEE EN REVÊTEMENT ELASTO-SYNTHETIQUE (VARADES – 44)
LE PROJET
Le projet prévoit la transformation de la piste constituée d’une chape stabilisée en l’équipant d’un revêtement élasto-synthétique.
CONTEXTE TECHNIQUE
L’anneau existant présente des pentes longitudinales de 1%, non conformes aux référentiels d’exigences. La modification éventuelle du nivellement impose le terrassement du sol support et la gestion des contraintes de raccordement avec les abords
METHODE D'INVESTIGATION
Essais de portance, sondages mécaniques, analyse du profil de sol, prélèvement pour études en laboratoire de classement des matériaux dans le guide GTR, relevé topographique.
PROBLEMATIQUES A RESOUDRE
Caractériser de profil de la plateforme, détecter les sujétions géotechniques, établir les modalités de terrassements, vérifier l’homogénéité du sol support.
CONSTATS TECHNIQUES
Les matériaux de l’horizon profond appartiennent à la sous-classe C2A1 du GTR (sols fins comportant des fines et des éléments grossiers), avec un état hydrique « humide ». Des altérites de schistes, et roche-mère délitée, sont perçus à partir -65 cm de profondeur, avec circulation d’eau interstitielle. Les valeurs de portance varient de 40 à 95 MPa.
PRINCIPES GENERAUX D'AMENAGEMENT
Les matériaux du sol support présentent l’aptitude à être stabilisés par compactage, sous réserve de maitriser les eaux de profil au moyen de dispositif de drainage. La stabilisation aux liants hydrauliques est déconseillée au regard de la richesse en schistes altérés.
ETUDE DE CAS N°2 : REIMS
ETUDE GEOTECHNIQUE EN VUE DE LA RENOVATION DU DE LA PISTE SYNTHETIQUE DU STADE GEORGES-HEBERT (REIMS)
LE PROJET
En vue de rénover la totalité de la piste, le maitre d’ouvrage envisage la dépose complète des ouvrages d’infrastructure et souhaite, dans ce cadre, appréhender les sujétions géotechniques.
CONTEXTE TECHNIQUE
La piste étant régulièrement utilisée, les investigations ont été conduites aux abords immédiats de l’anneau d’athlétisme, dans la surface en gazon naturel.
METHODE D'INVESTIGATION
Sondages mécaniques à 1,80 m de profondeur, analyse du profil de sol, prélèvements pour analyses en laboratoire et classement des matériaux dans le GTR.
PROBLEMATIQUES A RESOUDRE
Caractériser de profil de la plateforme, détecter les sujétions géotechniques, évaluer le potentiel de conservation du sol support existant sans traitement, définir les modalités de remise en état des ouvrages d’infrastructure.
CONSTATS TECHNIQUES
On remarque des sols fins à dominante limoneuse, appartenant à la sous-classe GTR A1, d’état hydrique « modéré ». Un calcaire altéré apparait à partir de -30 à -60 cm. Entre ces 2 couches, présence d’horizons intermédiaires, issus de matériaux remaniés à dominante calcaire ou formés de calcaire très altéré et imbriqué avec les sols fins.
PRINCIPES GENERAUX D'AMENAGEMENT
L‘homogénéité des profils de sol permet d’envisager une stratégie de terrassement globale. Sous réserve de travaux en période sèche, la portance de 40 MPa spécifiée pour le fond de forme sera atteinte, sauf en cas de précipitations prolongées. Aucun risque lié à des contraintes hydrogéologiques particulières.
Diagnostic d’infrastructure
SUR AIRES D’ATHLETISME EN REVÊTEMENT ELASTO-SYNTHETIQUE
Ses objectifs techniques :
- Identifier les caractéristiques des couches constitutives de l’infrastructure et la constitution des réseaux
- Statuer sur leur conformité normative
- Déterminer l’origine et les causes de leur vieillissement
- Evaluer leur niveau de vétusté et leur potentiel de réemploi
- Etablir les conditions de leur conservation, ou de leur valorisation en cas de dépose
- Garantir la pérennité et la performance des revêtements et couche de jeu supportés par l’infrastructure
Quelques rappels normatifs :
La norme NF P90-100 « Sols sportifs – Pistes d’athlétisme et aires d’élan avec revêtement de surface en matériau synthétique – Exigences de construction et contrôles » définit un cadre précis à la construction des ouvrages constituant l’infrastructure :
- Fond de forme : Nivellement, portance, reconnaissance géotechnique
- Réseau collecteur : Constitution, disposition, raccordement aux exutoires
- Couche de fondation : Epaisseur, constitution, planéité, nivellement, portance, vitesse d’infiltration d’eau,
- Couches de base : Epaisseur, planéité, composition, siccité, vitesse d’infiltration
Des exemples d’applications :
- Vérifier l’aptitude d’une piste existante à supporter une opération de resurfaçage du revêtement de façon pérenne
- S’assurer de la conformité normative des ouvrages d’infrastructure dans le cadre d’un marché de travaux
- Evaluer la faisabilité du remplacement du caniveau intérieur et de l’infrastructure du premier couloir
- Déterminer l’origine structurelle de désordres de surface (fissures, décollement, affaissement, plumage, délitement, etc.) afin d’intégrer les contraintes afférentes dans le cadre d’un projet de rénovation
Points de vigilance :
- En cas de rénovation partiel touchant uniquement le premier couloir, des dispositions particulières sont à prendre pour liaisonner les nouvelles couches avec celles en place, et pour éviter l’apparition de joints de fissuration
- Les solutions envisageant l’arrachement complet du revêtement avec conservation des couches de bases existantes nécessitent de vérifier, l’épaisseur des enrobés bitumineux, la qualité d’adhérence entre leurs deux couches, et de leur constitution. Dans de nombreux cas cette opération n’est pas envisageable sans rénovation de la couche de base.
- En l’absence d’études préliminaires, l’apparition de désordres, suite à une rénovation, engage la responsabilité de tous les acteurs de la construction et celle du maitre d’ouvrage.
ETUDE DE CAS N°1 : ELANCOURT
DIAGNOSTIC TECHNIQUE DE LA PISTE D’ATHLETISME DU PARC DES SPORTS GUY BONIFACE (ELANCOURT – 78)
LE PROJET
Le maitre d’ouvrage envisage de rénover la piste avec retrait du revêtement sur son entière épaisseur. Le diagnostic a pour vocation de conforter la faisabilité technique en faisant vérifier la qualité des couches d’infrastructure.
CONTEXTE TECHNIQUE
La piste 6 x 7 couloirs est composée d’un revêtement compact imperméable qui a déjà connu un resurfaçage. Des décollements se manifestent en de nombreux points, à l’interface du retopping. Le revêtement doit être retiré intégralement.
CAHIER DES CHARGES
La mission comprend une évaluation de la qualité des couches constituant l’infrastructure, l’analyse du béton bitumineux de la couche de base et une vérification de la planéité.
PROBLEMATIQUE A RESOUDRE
La couche de base est en béton bitumineux fermé 0/6,3 mm en partie supérieure et 0/10 mm en partie inférieure, avec une très bonne adhésion inter-couche. Les épaisseurs sont satisfaisantes (supérieure de 10 mm aux exigences minimales normatives). Le module de richesse des enrobés est faible sur les deux couches.
CONSTATS TECHNIQUES
La couche de fondation est en sable traité aux liant hydrauliques sur une épaisseur moyenne de 18 cm. Aucune fissuration, ni aucun affaissement, ne sont détectés en surface du revêtement. Les caniveaux, de constitution ancienne, demeurent en bon état, sans anomalies particulières.
PRINCIPE GENERAUX D'AMENAGEMENT
Malgré des modules de richesse non conformes, la solidité de l’infrastructure liée à l’épaisseur des enrobés et aux caractéristiques de la couche de fondation, autorise d’envisager une dépose du revêtement, et éventuellement un rabotage de la couche de base supérieure si nécessaire.
ETUDE DE CAS N°2 : BELFORT
DIAGNOSTIC TECHNIQUE DE LA PISTE D’ATHLETISME DU STADE ROGER SERZIAN (BELFORT – 90)
LE PROJET
Suite à une visite préliminaire, le revêtement est en trop mauvais état pour effectuer un resurfaçage. Un diagnostic des couches d’infrastructure a été proposé au maitre d’ouvrage afin de vérifier la possibilité et les modalités de rénovation complète du revêtement en conservant la structure existante.
CONTEXTE TECHNIQUE
La surface d’évolution est constituée d’un revêtement élasto-synthétique imperméable dit « COMPACT » coulé en place, présentant de nombreux décollements et retraits sur bordures, ainsi que des défauts de polymérisation et usure prononcée au premier couloir.
CAHIER DES CHARGES
La piste a été diagnostiquée à partir de sondages par carottage, d’analyses des couches de bases, de la caractérisation de la couche de fondation, et d’observations de l’état des bordures, caniveaux et abords.
PROBLEMATIQUES A RESOUDRE
La couche de fondation est en grave calcaire 0/25 mm, d’épaisseur régulière proche de 25 cm, compacte et stable. La surface présente une planéité passable, avec de nombreux défauts d’amplitude modérée. Les lignes font également obstacle à l’écoulement des eaux.
CONSTATS TECHNIQUES
La couche de base présente une épaisseur totale de 77 mm moyen, variant de 50 à 98 mm, avec une hétérogénéité importante sur chacune des couches, supérieure et inférieure. Celles-ci sont intimement liées. Les modules de richesse des enrobés respectent les exigences normatives.
PRINCIPES GENERAUX D'AMENAGEMENT
Après dépose du revêtement, il est envisageable de procéder au rabotage de la couche de base supérieure, d’appliquer une couche de liaison, et de reconstituer la couche de base supérieure. Des tronçons de caniveaux seront à changer.
ETUDE DE CAS N°3 : MONTIGNY-LE-BRETONNEUX
DIAGNOSTIC TECHNIQUE DE LA PISTE D’ATHLETISME DU PARC DES SPORTS DE LA COULDRE (MONTIGNY-LE-BRETONNEUX – 78)
LE PROJET
En vue d’un projet de resurfaçage de sa piste 6 x 7 couloirs en revêtement synthétique, la mairie de Montigny a engagé un diagnostic préliminaire afin de valider cette hypothèse et de conforter son budget prévisionnel, en préalable du mandatement d’un maitre d’œuvre.
CONTEXTE TECHNIQUE
La surface est constituée d’un revêtement élasto-synthétique imperméable dit « COMPACT » coulé en place, présentant de nombreux décollements, retraits sur bordures, affaissements de caniveau intérieur, rustines de réparation, poches de rétention d’eau.
CAHIER DES CHARGES
La mission comprend une évaluation de la qualité des couches constituant l’infrastructure, une vérification du réseau de collecte des eaux par vidéo-inspection, et un avis général sur le potentiel de rénovation.
PROBLEMATIQUES A RESOUDRE
Les sondages révèlent de nombreuses anomalies constructives : absence de couche de fondation ou présence sur quelques cm d’épaisseur (probablement utilisée comme couche de réglage d’un fond de forme originel irrégulier), forte variation des épaisseurs d’enrobés et décollement systématique entre les 2 couches de base.
CONSTATS TECHNIQUES
Les enrobés sont posés sur fond de forme limono-argileux plastique et déformable, configuration technique hors norme. Les caniveaux du premier couloir sont affaissés et celui-ci a déjà subi des reprises. La planéité générale est médiocre.
PRINCIPES GENERAUX D'AMENAGEMENT
Un tel ouvrage ne peut être rénové sans une reprise globale de son infrastructure. Le fond de forme nécessite un traitement généralisé aux liants hydrauliques dont la faisabilité doit être vérifiée. Un décaissement s’impose pour respecter les contraintes altimétriques des abords.
Diagnostic de revêtement
SUR AIRES D’ATHLETISME DE PLEIN AIR EN REVÊTEMENT ELASTO-SYNTHETIQUE
Ses objectifs techniques :
- Identifier les caractéristiques des couches et constituants du revêtement, mesurer leurs performances sportives et de sécurité
- Déterminer l’origine et les causes de leur vieillissement, la nature et source d’anomalies, désordres ou dysfonctionnements
- Statuer sur leur niveau de vétusté et leur potentiel de réemploi
- Etablir les conditions de leur conservation, ou de leur valorisation en cas de dépose
- Garantir la pérennité et la performance du futur revêtement supporté par l’infrastructure
Quelques rappels normatifs :
Les spécifications et exigences concernant ces revêtements sont rattachées aux référentiels suivants :
- Norme NF P90-100 « Sols sportifs – Pistes d’athlétisme et aires d’élan avec revêtement de surface en matériau synthétique – Exigences de construction et contrôles ».
- Norme NF EN 14877 « Revêtements synthétiques pour terrains de sport en plein air – Spécification »
- Règlement des installations sportives (Fédération Française d’Athlétisme)
- WORLD ATHLETICS Track and Field Facilities Manual
Des exemples d’applications :
- Vérifier l’aptitude d’un revêtement existant à supporter une opération de resurfaçage de façon pérenne
- Définir ou valider les modalités de remise en état
- S’assurer de la conformité normative et réglementaire de la surface élasto-synthétique (piste et aire d’évolution)
Points de vigilance :
- Pour garantir la faisabilité et la pérennité d’une opération de resurfaçage d’une piste il est vivement conseillé de vérifier l’état structurel et fonctionnel de ses ouvrages d’infrastructures (couche de base, couche de fondation, sol support, réseau d’assainissement, bordures et caniveaux).
- Il est déconseillé de pratiquer une opération de resurfaçage sur une piste qui a déjà subi ce type d’opération. En cas de resurfaçage partiel plus ancien (rustines, premier couloir), le diagnostic permet de statuer sur les solutions les plus appropriées et d’évaluer le risque de chacune d’elles.
- Le retrait complet du revêtement avec conservation de l’infrastructure existante ne doit pas être envisagé sans avoir connaissance précise des caractéristiques de l’infrastructure. Il est fréquent de devoir reconstituer, a minima, la couche de base supérieure, voir la couche de base entière, suite à leur endommagement par les travaux de dépose.
ETUDE DE CAS N°1 : LINGOLSHEIM
DIAGNOSTIC DE LA PISTE DU STADE JOFFRE LEFEBVRE (LINGOLSHEIM – 67)
LE PROJET
Le maitre d’ouvrage envisage une réfection par resurfaçage du revêtement existant et souhaite valider sa faisabilité technique par un diagnostic indépendant des installateurs dont les avis divergent.
CONTEXTE TECHNIQUE
La piste 6 x 7 couloirs est composée d’un revêtement compact coulé en place, imperméable, qui n’a pas subi de resurfaçage.
METHODE D'INVESTIGATION
Le revêtement a été étudié sur les bases suivantes : détection visuelle des défauts, essais d’absorptions de chocs et de déformation, tests d’arrachement, contrôle de planéité, mesures d’épaisseur, essais de traction et d’allongement en laboratoire sur échantillons de revêtement.
PROBLEMATIQUES A RESOUDRE
La piste présente une usure de surface avec un début d’apparition des granulats SBR noirs. Les épaisseurs varient de 7,0 mm à 20 mm, situation susceptible d’engendrer une hétérogénéité des performances sportives. L’absorption des chocs et déformation sont non conformes dans les zones de faible épaisseur.
CONSTATS TECHNIQUES
Une rétractation du revêtement, de l’ordre de 10 à 20 mm de largeur, est observée au droit des caniveaux. La planéité présente peu de défauts mais une rupture de pente est relevée sur le 1er couloir à 30 cm du caniveau. Les tests d’arrachement montrent une très bonne accroche du revêtement avec sa couche support.
PRINCIPES GENERAUX D'AMENAGEMENT
En l’état, le revêtement peut supporter un resurfaçage, ce qui nécessite la rénovation complète du 1er couloir, le traitement des fissures au droit des bordures et des défauts localisés. Les critères d’homogénéité de performances risquent fortement d’être non conformes en cas d’homologation.
ETUDE DE CAS N°2 : CHARENTON-LE-PONT
DIAGNOSTIC DU REVÊTEMENT DE LA PISTE DU STADE STEPHANE DIAGANA (CHARENTON-LE-PONT – 94)
LE PROJET
En vue d’un projet de réfection de cette piste scolaire de 250 m, 6 x 4 couloirs, le maitre d’ouvrage a souhaité réaliser un diagnostic afin de statuer sur les modalités de remise en état et d’évaluer précisément le budget à allouer à cette opération.
CONTEXTE TECHNIQUE
Le revêtement élasto-synthétique est de type sandwich. Il présente une coloration plus ou moins noire en surface du fait de l’émergence de la grille noire inférieure induite par l’usure de la couche polyuréthane supérieure, de couleur rouge.
METHODE D'INVESTIGATION
La piste a été diagnostiquée à partir de constats visuels, de mesures d’épaisseur, d’essais d’arrachement, de contrôle de planéité, et d’essais de traction et d’allongement sur échantillon en laboratoire.
PROBLEMATIQUES A RESOUDRE
Le revêtement présente des épaisseurs très hétérogènes et trop faibles en de nombreux points, sur la piste comme sur les aires d'évolution. La résistance à l'arrachement est nettement insuffisante au niveau des points de mesure, avec présence de plusieurs décollements.
CONSTATS TECHNIQUES
La résistance en traction, et allongement à la rupture, est inférieure aux exigences normatives, signes d'un vieillissement avancé du revêtement sur son entière épaisseur.
PRINCIPES GENERAUX D'AMENAGEMENT
Les conseils prodigués concernent la réparation d’une boucle de chauffage, l’intensification des travaux de ventilation du substrat, la mise en œuvre de défeutrage sévère, la refonte des stratégies de nutrition du gazon.
ETUDE DE CAS N°3 : PARIS
DIAGNOSTIC TECHNIQUE DU REVÊTEMENT DES DEUX PISTES DU STADE CHARLETY (PARIS – 75)
LE PROJET
Dans le cadre d’un projet de réfection des aires d’athlétisme, le maître d’œuvre a diligenté un diagnostic du revêtement élasto-synthétique afin de statuer sur les modalités permettant l’obtention de la classe 1 par la World Athletics.
CONTEXTE TECHNIQUE
L’étude vise à caractériser la qualité d’adhésion inter-couches dans l’épaisseur du revêtement, et la qualité d’adhésion du revêtement à son infrastructure, afin de fournir des éléments d’appréciation sur la possibilité de mise en œuvre d’un resurfaçage.
CAHIER DES CHARGES
Les essais de résistance à l’arrachement, selon NF EN ISO 4624, déterminent la force maximale d’arrachement du revêtement par rapport à son support sur la base d’une pastille collée en surface du revêtement préalablement découpé et préparé, suivi d’un effort de traction au moyen d’un Dynatest étalonné.
PROBLEMATIQUES A RESOUDRE
Les revêtements sont de type « compact », imperméables. Les essais ont été répartis sur l’ensemble des couloirs. En termes d’exigences, la norme NF P90-100 spécifie une valeur d’adhésion inter-couches supérieure à 0,40 MPa.
CONSTATS TECHNIQUES
Les valeurs obtenues oscillent entre 0,41 et 1,70 MPa, et les décollements se sont produits systématiquement à l’interface entre la couche de base en béton bitumineux et la base du revêtement.
PRINCIPES GENERAUX D'AMENAGEMENT
Les valeurs d’arrachement mesurées confortent la solution de resurfaçage. Avant resurfaçage généralisé, l’adhérence du revêtement rapporté devra être contrôlée par des essais préalables sur planches d’essais.