Réaliser une protection de berge en génie

CONSEILS TECHNIQUES POUR REALISER
UNE PROTECTION DE BERGE EN « GENIE VEGETAL » :
PRESENTATION DE QUELQUES TECHNIQUES RUSTIQUES

 

Le génie végétal, ou génie biologique, désigne la mise en œuvre des techniques utilisant les végétaux ("végétalisation") et leurs propriétés mécaniques et/ou biologiques, pour protéger les sols contre l'érosion et pour stabiliser les berges et les talus. Le génie végétal permet de réaliser une protection vivante inspirée des modèles naturels.

Très souvent utilisé pour protéger, stabiliser ou restaurer les berges de cours d’eau érodées, le génie végétal disposent de multiples intérêts et avantages par rapport à du génie civil :

  • Une multitude d’intérêts écologiques. Les techniques de génie végétal offrent des espaces d’abri, de nutrition et de reproduction pour une faune diversifiée : poissons, batraciens, oiseaux et mammifères d’eau. Ils participent également à la création ou à la reconstitution de continuités latérales entre le milieu aquatique et le milieu terrestre.
  • Intégration paysagère des aménagements.
  • Existence d’une multiplicité de techniques qui s’adaptent à de nombreuses situations suivant la nature et l’intensité des problématiques d’érosions/hydrauliques et des contraintes associées (pente et hauteur des berges, présences d’infrastructures,…).
  • La protection contre l’érosion et l’efficacité de stabilisation sont dynamiquement croissantes au fur et à mesure du développement des plantes, puisque les matériaux de construction sont vivants ! (aménagements durables à forte capacité de résilience face aux phénomènes hydrauliques).
  • Les forces d’arrachement sont en partie dissipées, absorbées grâce à la souplesse des parties aériennes des végétaux, à des ouvrages susceptibles d’accepter les déformations, ainsi que du fait de la résistance même de ceux-ci (ancrage profond dans la berge et non struturé prenant appui contre elle).
  • Les relations entre le milieu aquatique et la nappe phréatique ne sont pas perturbées.
  • Les capacités auto-épuratrices des milieux aquatiques sont améliorées.
  • Le coût des aménagements végétaux est la majeure partie du temps bien moindre que le coût des techniques habituelles, comme l’enrochement.
  • Les végétaux nécessaires à la réalisation des aménagements peuvent être disponibles et travaillés sur site.
  • Certaines techniques sont accessibles et peuvent être mises en oeuvre assez facilement par les riverains eux-mêmes.

Voici quelques techniques de génie végétal rustiques pouvant être facilement mises en œuvre, pour protéger, stabiliser et revégétaliser les berges/talus à moindre coût.

Attention tout projet de modification du profil en travers du lit mineur d'un cours d'eau (berge ou lit), doit au préalable faire l'objet d'une demande d'autorisation de travaux auprès de la préfecture !
"Cliquez ici pour connaître la Procédure réglementaire à suivre"

 

LE BOUTURAGE DE SAULES

  • Définition

Une bouture est un segment de branche (diamètre 2 à 4 cm, longueur = 80 cm) d’espèce ligneuse ayant une forte capacité de rejets (le saule quasi exclusivement se bouture très bien) que l’on plante isolément ou en groupe. Les sections mises en terre sont alors appelées, par reproduction végétative, à former un réseau racinaire et de nouvelles branches. De chaque bouture, naît un nouveau buisson/arbuste ou un nouvel arbre, en fonction de l’espèce choisie.

  • Champs d’application :

La mise en place de boutures constitue une méthode simple et économique pour entreprendre la végétalisation de sols et talus riverains.

Cette technique est également particulièrement adaptée pour densifier un couvert végétal existant, par exemple lors d’actions d’entretien et de gestion de milieux ripicoles, ou afin de pallier à un développement végétal nuancé d’anciens aménagements végétaux (fascines, couches de branches, lits de plants et plançons, caissons ; etc.).

  • Mise en oeuvre :


  • Selon la nature du sol et après nettoyage préalable (fauchage, débroussaillage) si celui-ci n’a pas été remanié, préparer des trous avec une pointe en métal (barre à mine) d’un diamètre légèrement plus petit que celui des boutures et dont l’axe sera perpendiculaire au profil du talus (densité variable, mais généralement deux à trois pièces/m2).
  • Enfoncer les boutures dans les trous en veillant à laisser dépasser à l’air libre environ un quart de leur longueur, et à respecter leur polarité (bourgeons dirigés vers le haut).
  • Les boutures doivent être relativement comprimées dans le trou généralement nécessaire à leur implantation. En d’autres termes, la bouture doit encore offrir une certaine résistance lorsqu’on l’enfonce dans le trou et ne pas être complètement libre (dans le cas de pré-trou de trop important diamètre, un « calage » de la bouture mise en terre pourra être faite via l’ajout de sable a posteriori au sein du trou de plantation).
  • Une fois enfoncée, l’extrémité de la bouture doit être recoupée proprement (section nette) afin que le développement végétal s’effectue de la meilleure manière. En effet, les nouvelles branches ne se développeront pas dans les endroits où l’écorce a été abîmée ou écrasée lors de l’enfoncement.
  • Arroser, si nécessaire, les boutures plantées dès l’achèvement des opérations.

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Mise en place de boutures de saules

LE TRESSAGE DE SAULES

  • Définition

Le tressage est une protection de pied de berge réalisée avec des branches de saules vivantes, entrelacées autour de pieux (morts ou/et vivants) battus mécaniquement. Cette protection, de par son effet mécanique, est capable de résister à des sollicitations relativement importantes dès sa mise en place.

  • Champs d’application :

Technique de protection de pied de berge adaptée au confortement de rive basse et plus particulièrement de cours d’eau de faible dynamique ou/et de petit gabarit (dont la largeur du lit mineur est inférieure à une quinzaine de mètres). Dans le cas de cours d’eau plus agressifs, plus puissants ou plus larges (incluant éventuellement des contraintes de batillage par exemple), on préférera une autre technique de stabilisation de pied de berge au moyen de végétaux ligneux : la fascine de saules.

Technique qui doit nécessairement être accompagnée d’autres aménagements végétaux en partie supérieure (couches de branches à rejets, bouturage, plantation de plants ligneux, etc.) dans le souci d’obtenir un ouvrage complet et efficace de stabilisation de talus riverains.

Technique souple et facile à adapter en fonction des irrégularités d’un site (présence de souches, de débouchés de canalisations en berge, etc.).

  • Mise en oeuvre


  • Après avoir préparé une assise stable à l’ouvrage, enfoncer mécaniquement une rangée de pieux de saules ou autres espèces en pied de berge (diamètre 7 à 10 cm, longueur ≥ 150 cm), avec un espacement longitudinal des pieux égal à 60-80 cm.
  • Pour limiter tout processus d’affouillement par-dessous, il est possible de poser des ramilles de saules ou autre (diamètre 0,5 à 1,5 cm, longueur ≥ 70 cm), à raison d’environ quarante pièces par mètre linéaire et placées perpendiculairement au sens de la protection, en tant que lit de branches « anti-affouillement ».
  • Tresser des branches de saules vivantes avec ramilles (diamètre 1,5 à 3 cm, longueur ≥ 200 cm), l’extrémité des branches dirigées vers l’aval, à raison d’environ dix à douze branches par mètre linéaire et en prenant soin de presser au maximum les branches tressées vers le bas (en se tenant éventuellement debout sur le tressage ou, mieux, en appliquant une planche sur l’ouvrage que l’on pressera avec le bras de la pelle mécanique) de manière à obtenir un ouvrage compact. Veiller, en outre, à ce que la base de chaque branche soit au préalable bien enfoncée dans les matériaux de pied de berge.
  • Compléter au besoin la fixation et la compression des branches en battant mécaniquement et une dernière fois les pieux qui auront préalablement été liés entre eux au moyen de fil de fer recuit, diamètre 3 mm.
  • Remblayer derrière l’ouvrage avec des matériaux gravelo-terreux et prendre soin de recouper proprement l’extrémité des pieux après ultime battage.
  • L’ouvrage doit être positionné de manière à ce que les extrémités aval et amont soient suffisamment ancrées en retrait, par « retour » dans la berge.

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Mise en oeuvre d'un tressage de saules    

      Protection de berge par tressage de saules

 

                                                                                      

 

 

 

LA FASCINE DE SAULES

  • Définition


Le fascinage est une technique de protection de pied de berge réalisée par la mise en place de branches vivantes de saules (fascines), en alternance avec des matériaux terreux compactés, entre deux rangées de pieux battus mécaniquement.

  • Champs d’application :


Une fascine de saules constitue une méthode efficace dès sa mise en place, c’est-à-dire avant même la reprise de végétaux, pour stabiliser le pied de berges ou de sites fortement sollicités hydromécaniquement (par exemple sur des cours d’eau puissants ou en cas de contraintes de batillage, etc.).

De même que le tressage, la fascine de saules n’est jamais réalisée seule, elle doit s’accompagner d’une protection de surface de la partie supérieure du talus (couches de branches à rejets, bouturage dense de saules à travers géotextile, etc.).

Technique souple et facile à adapter en fonction des irrégularités d’un site (présence de souches, de débouchés de canalisations en berge, etc.).

  • Mise en oeuvre

  • Il est nécessaire, avant la pose d’une fascine, de confectionner une petite plateforme (banquette) en pied de berge à la pelle hydraulique pour améliorer la stabilité de l’ouvrage.
  • Enfoncer mécaniquement deux rangées parallèles de pieux de saules (ou autres), d’une longueur ≥ 2 m (ouvrage fini) et de diamètre égal à 8-12 cm, espacement latéral de 40 à 50 cm (mise en oeuvre des pieux en quinconce).
  • Pour limiter tout processus d’affouillement par-dessous, il est possible de poser des ramilles de saules ou autre (diamètre 0,5  1,5 cm, longueur ≥ 70 cm), à raison d’environ quarante pièces par mètre linéaire et placées perpendiculairement au sens de la protection, en tant que lit de branches « anti-affouillement ».
  • Disposer des branches de saules vivantes avec ramilles (longueur ≥ 200 cm, diamètre 2 à 4 cm) entre les pieux à raison d’environ vingt-cinq pièces par mètre linéaire et en intégrant dans la fascine des matériaux gravelo-terreux (mise en oeuvre par couches successives) ; compacter les branches (et les matériaux terreux) en posant une planche perpendiculairement aux branches que l’on presse à la pelle hydraulique. Faite en sorte de bien ancrer la base des branches en terre, par retour au sein du talus.
  • Une fois le volume de branches souhaité mis en place, attacher les pieux entre eux, au moyen d’un fil de fer recuit de 3 mm de diamètre. Veiller à ajouter des crampillons pour fixer le fil de fer aux pieux de manière à ce qu’il ne glisse pas.
  • Battre de nouveau mécaniquement les pieux pour tendre les fils de fer et compacter au mieux la fascine. Dans un souci de finition optimale, araser proprement la tête des pieux (éventuellement endommagée durant le battage).
  • L’ouvrage doit être positionné de manière à ce que les extrémités aval et amont soient suffisamment ancrées en retrait, par « retour » dans la berge (principe incontournable en ce qui concerne l’extrémité amont de l’ouvrage).
  • Ancrage d’un géotextile tissé biodégradable au dos de la fascine et remblai derrière l’ouvrage avec des matériaux gravelo-terreux.

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Mise en oeuvre d'une fascine de saules

                                     Protection de berge par fascinage de saules

 

 

 

 

 

 

 

LES COUCHES DE BRANCHES A REJETS

  • Définition

Les couches de branches à rejets constituent une technique de végétalisation ou un ouvrage de protection de talus par application et fixation contre le sol de végétaux ligneux vivants susceptibles de reprise et de croissance immédiate (branches de saules fixées, plaquées et maintenues au sol par des pieux et un treillage de fil de fer). Cette technique permettant la création de boisement dense est parfois dénommée "tapis de branches", "matelas de branches", voire "garnissage".

  • Champs d’application :

Technique de végétalisation adaptée à des surfaces situées à proximité de l’eau (partie inférieure ou médiane de talus riverain).

Technique de végétalisation/stabilisation de surface généralement associée à la mise en place de treillis de géotextiles tissés biodégradables en couverture des sols travaillés. L’association d’un tapis de branches et de ces treillis permet ainsi d’obtenir un ouvrage de protection des sols efficace dès la mise en œuvre (avant même tout développement végétal) et susceptible de faire face à des contraintes hydromécaniques fortes.

Parce que les couches de branches à rejets constituent une technique de végétalisation/protection de surface, elles sont souvent combinées à d’autres techniques de stabilisation de pied de berge (tressage ou fascines de saules, fascines d’hélophytes, etc.) lors de contraintes hydromécaniques importantes.

Au regard de la longueur des branches employées (parfois supérieur à 3mm), cette technique permet notamment de s’assurer d’une reprise végétale optimale dans le cas de berges confrontées à un niveau d’eau élevé en période printanière (cas réguliers pour des cours d’eau dont la période de hautes eaux se situe précisément en pleine période de démarrage de la végétation comme par exemple le Rhône, la Seine, la Loire, etc.). Il suffit, en effet, que les extrémités des branches demeurent hors d’eau pour conserver toute chance de reprise des matériaux végétaux.

Les couches de branches à rejets permettent un reverdissement rapide avec une très forte densité des nouvelles tiges développées.

  • Mise en oeuvre


  • Avant la confection de couches de branches à rejets, il est indispensable de soigner la préparation du terrain pour que l’ensemble des branches plaquent bien au sol (débroussaillage, dessouchage, terrassement régulier, etc…).
  • Poser les branches de saules côte à côte de manière à masquer le sol (trente à quarante branches par mètre linéaire, longueur des branches ≥ 2  3 et diamètre 1 à 3 cm). Les disposer parallèlement au sens du profil de pente, avec l’extrémité des branches dirigées vers le haut et la base enfoncée à l’intérieur de la protection de pied de berge si elle existe, sinon dans le sol.
  • Recouvrir le tapis de branches d’une couche plus ou moins régulière et fine (environ 5 cm d’épaisseur) de matériaux terreux, de manière à laisser encore apparaître les branches.
  • Il est très fortement recommandé de dérouler par-dessus les branches des bandes de géotextiles tissés biodégradables.
  • Enfoncer dans le sol (à travers le géotextile) des pieux de saules ou autres, longueur ≥ 100 cm espacement longitudinal et latéral des pieux 80 à 100 cm, diamètre 6 à 10 cm (veiller à ce que les recouvrements latéraux de deux lés de géotextile correspondent à une rangée de pieux). Laisser dépasser les pieux 10 à 20 cm du sol lors de ce premier battage.
  • Fixer et plaquer au sol les couches de branches et le géotextile par un treillage de fil de fer recuit de 3 mm de diamètre, tendu entre les pieux d’une même rangée (parallèlement à la direction du talus et donc perpendiculairement aux branches), ainsi qu’en croix à tous les « carrés » formés par le positionnement des pieux.
  • Il est essentiel pour une reprise optimale que les branches soient pressées contre le sol, c’est pourquoi une fois le fil de fer ligaturé aux pieux, ces derniers seront définitivement enfoncés (deuxième battage mécanique), de manière à maintenir et à plaquer correctement les couches de branches et le géotextile.

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Mise en place de couches de branches a rejets                                         Exemple de combinaison de techniques de protection de berge en génie végétal       

 

⇒ Exemple d’une protection de berge réalisée par le SMAVAS sur l’Aisne à Vienne-la-Ville : Chantier vitrine réalisé en régie par le SMAVAS et les Brigades Vertes

Berge sapée de rive gauche de l’Aisne en amont

Berge sapée de rive gauche de l’Aisne en amont
du pont de Vienne-la-Ville
(avant travaux, en septembre 2013)

Berge gauche avant travaux (vue du pont)

Berge gauche avant travaux (vue du pont)

Retalutage de la berge en pente douce

Retalutage de la berge en pente douce

Mise en place à la pelle hydraulique de  2 rangées de pieux imputrescibles

Mise en place à la pelle hydraulique de
2 rangées de pieux imputrescibles
disposés en quinconce en pied de berge,
pour réaliser une protection de pied de berge par fascinage de saules.
Au 1er plan, les fagots de saules récupérés sur site
(taille des saules présents en ripisylve)

Fascine de saules avant un nouveau battage mécanique des pieux

Fascine de saules avant un nouveau battage mécanique des pieux,
pour bien compacter la fascine et tendre les fils galvanisés

Mise en place des fagots de saules

Mise en place des fagots de saules
entre les pieux et fixation par fil galvanisé

Fascine de saules terminée

Fascine de saules terminée

Mise en place en berge de couches de branches à rejets

Mise en place en berge de couches de branches à rejets
et pose d’un géotextile biodégradable en fibre de coco

Mise en place de boutures de saules en berge

Mise en place de boutures de saules en berge

Protection de berge en « génie végétal »  terminée

Protection de berge en « génie végétal »  terminée

Vue sur la protection de berge depuis la rive droite

Vue sur la protection de berge depuis la rive droite

3 ans après travaux (hiver 2016) : aucune érosion constatée

3 ans après travaux (hiver 2016) : aucune érosion constatée,
fascine intacte et forte revégétalisation des berges

La revégétalisation des berges a renforcé la stabilité de la berge

La revégétalisation des berges a renforcé la stabilité de la berge,
grâce à un ancrage en profondeur avec le racinaire et à
une dissipation des forces d’arrachement en hautes eaux
avec les parties aériennes des végétaux.

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