Des cuves en béton poreux comme solution d’infiltration innovante

Lors de la construction de son nouveau magasin à Chimay, la chaîne Aldi s’est trouvée face à un problème: un volume d’eau à infiltrer trop important par rapport à la surface disponible pour drainer, le tout sur un sol schisteux ne facilitant pas les choses. La solution est venue de la société ecobeton water technologies nv, et plus particulièrement de ses «Z-tanks», des citernes d’infiltration en béton poreux, comme l’explique Manu Garcia, conseiller technique d’ecobeton water technologies pour la Wallonie.

Fonctionnant comme d’énormes éponges, ces cuves vont se gorger d’eau pour ensuite la diffuser très lentement dans le sol.

Prototypé dès 2017, le Z-tank fait son chemin en Wallonie depuis 2018-2019, époque où Manu Gracia a rejoint l’entreprise ecobeton water technologies. Alors que les sols sablonneux que l’on trouve en Flandre favorisent l’infiltration des eaux de pluie, c’est nettement moins le cas des sols rocheux et argileux wallons, où beaucoup plus d’espace est nécessaire pour que l’eau percole en suffisance. Or, la taille des parcelles a plutôt tendance à diminuer. D’autre part, les systèmes classiques de drain se bouchent par gravité sous l’accu­mulation des polluants et matières organiques, créant un biofilm. Manu Garcia : « Pour le magasin Aldi de Chimay, il aurait fallu une surface d’au moins 800 m2 pour pouvoir travailler avec des drains. La solution a été d’enterrer des cuves cylindriques en béton, dont la porosité de la paroi périmétrique est très élevée (95%, le taux de percolation d’un drain ne dépassant pas 30%). Fonctionnant comme d’énor­mes éponges, ces cuves vont se gorger d’eau pour ensuite la diffuser très lentement dans le sol. » C’est ainsi qu’ecobeton water technologies a pu poser sous la surface du parking 18 Z-tanks d’une capacité de 10.000 litres, en plus de l’indispensable séparateur d’hydrocarbures, d’un séparateur de graisses pour la boucherie et d’une microstation d’épuration.

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C’est le bureau d’étude de chez ecobeton water technologies qui a calculé la capacité du système, sur base des essais de sol fournis par le bureau d’études : nature du sol et capacité d’absorption, volumes d’eau à gérer (selon historiques de l’IRM) et surface disponible. « En faisant le rapport entre surface et volume à infiltrer, nous choisissons le format de Z-tank le plus adapté. Nous en avons en taille haute, taille basse, voire très basse (en cas de nappe phréatique haute ou de sol rocheux).

Pour calculer le format du Z-tank la plus adapté, le rapport entre la surface et le volume d’infiltration est toujours pris en compte.

Les surfaces de fond des citernes ne sont prises en compte dans notre calcul car on sait très bien qu’au fil du temps, le fond va devenir imperméable par tassement. Seul le pourtour des citernes entre dans le calcul. En matière de rapport volume/surface, la forme cylindrique est magique. Seule une sphère fait mieux. La surface de percolation d’un volume cylindrique est énorme, bien plus que celle d’un cube, sans parler de celle d’un drain, qui ne percole que par des petits trous situés à la base. Cela permet à chaque Z-tank de fonctionner comme un tampon et de dégorger très lentement une fois que le réservoir est saturé. » Quant à la formulation utilisée pour rendre le béton aussi poreux, elle est tout aussi magique et… protégée par brevet. Tout concurrent qui se risquerait à copier le système en en reprenant la forme cylindrique serait traîné devant les tribunaux.

Broyat naturel de schiste sur site

« Quand nous avons calculé le tout, nous nous sommes rendu compte que le parking n’était pas assez grand pour infiltrer de manière classique les volumes d’eau venant des séparateurs, de la station d’épuration et des citernes de rétention. Il aurait fallu 1.000 mètres de drains. » ecobeton water technologies a alors imaginé de profiter de la nature du sol pour créer une sorte de bassin d’orage enterré favorisant la percolation. Le schiste présent sur site a donc été excavé, concassé, broyé et finalement remblayé par le terrassier pour augmenter la capacité d’infiltration du sol et donc booster la performance des Z-tanks. Cerise sur le gâteau : ce recyclage in situ a évité l’évacuation, le transport et le traitement de gros volumes de déblais hors site. Les 18 Z-tanks ont été posés dans la fouille alignés et reliés entre eux par une dorsale en diamètre 300 mm tout le long.

Les 18 Z-tanks ont été posés dans la fouille alignés et reliés entre eux par une dorsale en
diamètre 300 mm tout le long.

Pérennité de la solution en béton

La solution d’infiltration installée à Chimay est donc tout en béton. Pourquoi ne pas avoir préféré une solution en matériaux composite ? Manu Garcia : « Quand je suis arrivé chez ecobeton water technologies, c’était la fin de la commercialisation de solutions en plastique chez nous. Cette décision fut motivée par le résultat d’une étude indépendante menée par Vlario (centre d’expertise flamand) qui a montré qu’un système d’infiltration en casiers alvéolaires en plastique finissait par devenir un bassin de rétention après 6 ou 7 ans, parce qu’il se bouche au niveau du géotextile qui emballe les casiers, tant ce dernier est colonisé par un biofilm et des polluants. Et quand c’est le cas, c’est très difficile à regénérer parce que le nettoyeur haute pression permet d’atteindre directement les casiers mais pas le géotextile. » Le réservoir d’infiltration Z-tank est quant à lui aisé à entretenir. Un trou d’homme permet de constater l’éventuelle présence d’eau stagnante au fond de la cuve et d’accéder à l’endroit où se produit le colmatage. Pour être encore plus efficace, ecobeton water technologies recommande l’installation de préfiltres en amont et a développé de petites sondes qui avertissent de la montée de l’eau dans la cuve au-delà d’un certain niveau. Car, quelle que soit la solution choisie, un système d’infiltration demande un entretien régulier.

Le schiste présent sur site a été excavé, concassé, broyé et finalement remblayé pour
augmenter la capacité d’infiltration du sol et donc booster la performance des Z-tanks.

La solution préconisée par ecobeton water technologies en est donc vraiment une : elle a permis au maître d’ouvrage d’obtenir plus rapidement son permis d’urbanisme, grâce au respect de l’article 277 du Code de l’eau wallon (sans besoin de dérogation), tout en lui offrant une tranquillité d’esprit sur le long terme. L’entrepreneur Callens Terrassement sprl de Mariembourg et l’architecte du bureau DDM Architectes bv ont contribué activement au succès de l’opération. Installée en 2020, la solution fonctionne parfaitement depuis lors, et a même eu raison des terribles inondations de juillet 2021.

Le Z-tank se distingue par sa pose simple et rapide, aucun géotextile ni
gravier n’étant requis.
Un trou d’homme permet de constater l’éventuelle présence d’eau stagnante au fond de la cuve et d’accéder à l’endroit où se produit le colmatage

Depuis, les Z-tanks d’ecobeton water technologies ont fait le bonheur d’autres maîtres d’ouvrage et concepteurs, comme à Coronmeuse où la voirie est équipée de cette solution Z-tank pour accueillir dans un futur proche les quelques 1.300 logements prévus du quartier NeoLegia, preuve que le système convient remarquablement bien pour les grands volumes. (PS)

Cuves en béton poreux Chimay, 2020

  • Maître d’ouvrage : Aldi
  • Architecte : DDM Architectes bv
  • Entrepreneur : Callens Terrassement sprl
  • Éléments en béton préfabriqué: ecobeton water technologies nv
  • Chiffres clés :
    18 infiltratiekamers van / chambres d’infiltration de 10.000 liter/litres
Pour le magasin Aldi de Chimay, il aurait fallu une surface d’au moins 800 m2 pour pouvoir travailler avec des drains.