Coefficient de perméabilité : ne passez surtout pas à côté

En tant qu’architecte ou maître d’ouvrage, sur un projet de type parking, la gestion des eaux pluviales répond globalement à un réflexe bien ancré : quelle évacuation en surface ? L’habitude des sols imperméables et des systèmes d’égouts, drains et noues vous fait naturellement penser d’abord en termes de coefficient de ruissellement, plutôt que de coefficient de perméabilité.

Mais si vous commencez à regarder du côté d’un parking végétalisé – ou du moins perméable – vous allez devoir faire le chemin inverse. Plutôt que de chercher à stocker les eaux pluviales, apprenez à les infiltrer. Infiltration totale, sans drain ni écoulement ou débordement : c’est possible, à condition d’intégrer le coefficient de perméabilité.

Pourquoi le coefficient de perméabilité est-il si important ?

Mesurer la perméabilité des sols est essentiel pour un projet de parking… perméable. C’est ce calcul qui permettra de déterminer l’épaisseur de la couche de stockage sous le parking (végétal ou minéral). Et qui permettra d’évaluer le temps que mettra l’eau à s’infiltrer dans le sous-sol. Un sous-sol sableux évacuera bien plus vite les eaux pluviales qu’un matériau argileux.

La sous-fondation du parking dépendra donc du volume d’eau qu’il faudra stocker… En vue d’une infiltration totale des eaux versées.

Perméabilité ou ruissellement ?

C’est là que le raisonnement change.

L’approche classique de gestion des eaux consiste plutôt à prendre en compte les eaux ruisselées. On calcule donc plus volontiers le coefficient de ruissellement que le coefficient de perméabilité.

Prenons l’exemple d’un maître d’ouvrage qui transmet les résultats du bureau d’étude à nos experts ECOVEGETAL. Nos professionnels spécialisés en parkings perméables vont réaliser, à partir de ces données, un calcul de performance à partir de la perméabilité des sols. Ils annoncent alors au maître d’ouvrage qu’avec une perméabilité de 10-4m/s, le système choisi boira toute l’eau de pluie. Il infiltrera tout, sans rien projeter dans les évacuations. On annonce donc qu’il est possible de prévoir une zone de stockage… Mais pas de surdimensionnement du projet.

Et là, le décideur reste figé. Pourquoi une zone de stockage ? Où ira réellement cette eau ? Son raisonnement classique lui propose forcément une solution d’évacuation en surface, avec un rejet vers l’exutoire le plus proche. Il pense d’abord au ruissellement, mais la perméabilité lui paraît encore trop belle. Il va même se méfier de ces résultats qui lui paraissent utopiques.

En réalité, un sol de parking perméable correctement travaillé va infiltrer les pluies très en profondeur. À moins d’une présence de nappe phréatique à proximité (auquel cas, on ajoutera un système de drainage en sous-sol), et avec les bons matériaux dans la couche de fondation (grave drainante), tout sera absorbé et bu par les sols. Ce qui permet de reprendre le cycle de l’eau, avec de meilleures performances qu’un sol naturel !

Comment se calcule le coefficient de perméabilité ?

Pour évaluer la perméabilité des sols, le maître d’ouvrage doit faire appel à un bureau d’études.

Celui-ci réalisera alors ses mesures, selon l’une ou l’autre des méthodes reconnues (essais Porchet, Matsuo, Lefranc, Muntz ou « doubles anneaux »).

Suivant la méthode dite Porchet, par exemple, voici ce qu’il va se passer avec une analyse sur chantier.

–       On creuse un trou d’une cinquantaine de centimètres de profondeur dans le sol et de 15 cm de diamètre.  

–       On remplit la cavité de plusieurs dizaines de centimètres d’eau en faisant en sorte de maintenir un volume constant pendant quatre heures. De cette façon, on recrée les conditions de saturation du sol.  

–       Passée cette étape, on mesure ensuite la baisse du niveau d’eau. On évalue pendant 10 minutes la quantité d’eau nécessaire pour continuer à maintenir un niveau constant.  

On obtient ainsi, en recréant les conditions de saturations d’un épisode climatique, les capacités d’infiltration du sol. Et donc le coefficient de perméabilité (K). 

Bien analyser votre nature de sol

Le bureau d’étude : étape obligatoire ? Il est parfois tentant (plus économique) de s’appuyer sur une étude ancienne, ou réalisée à proximité du site en question, et en tablant sur le fait que le sol du parking en projet répondra aux mêmes critères.

Sachez toutefois qu’il peut arriver que, sous la surface d’un même terrain, on trouve des sols très différents. Un même parking peut être à la fois très infiltrant d’un côté et imperméable à quelques mètres de là.

D’où l’importance de travailler avec un bureau d’étude qui peut vous fournir des mesures précises et établir une moyenne de perméabilité de vos sols.

Et la sous-couche ?

Pour aller plus loin, vous pouvez faire réaliser une étude en profondeur, jusqu’à 12 mètres en moyenne, et comprendre quelle infiltration réelle vous offriront vos sols. Cette mesure peut s’avérer très utile pour un gros projet (moins sur de petites surfaces). Réhabilitation de parking, construction d’un parking de grande surface, ce qui suit va vous intéresser.

En tant que maître d’ouvrage, vous auriez tendance à réduire le budget d’étude en vous centrant naturellement sur le principal : la couche de surface. Or, en mesurant jusqu’au profil lithologique du sol, vous pourriez y gagner plus que prévu.

Si votre sol est relativement perméable en surface, il est possible qu’il ne le soit plus du tout (ou presque) en-dessous. Une profonde couche d’argile infiltrera bien moins correctement vos eaux pluviales, par exemple. L’eau mettra plus de temps à descendre dans les sols, et vous aurez besoin d’ajouter une zone de stockage pour garantir sa bonne évacuation naturelle. Comprendre comment sont constitués les sols vous permettra donc d’ajuster au mieux vos travaux. Choisir le bon système infiltrant, ajuster le stockage et l’évacuation des eaux : assurez-vous que votre parking végétalisé ou perméable sera vraiment viable.

Si vous êtes plus habitué(e) au calcul inverse, voilà comment ramener coefficient de ruissellement à zéro.

Comparez ici les performances infiltrantes d’un parking perméable et d’un parking imperméable, du point de vue de la gestion des produits contaminants.