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Journée de clôture de l’opération de recherche 11M042
Approche globale de l’environnement dans le domaine
routier
Acquis scientifiques et techniques
LCPC – Centre de Nantes, 16 Septembre 2008
Indicateurs d’impact sur les sols routiers
D. François
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
Route de Bouaye, BP 4129, 44341 Bouguenais cedex
LCPC - OR11M042 - 2008OR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
Contexte d’utilisation et place du sol routier:
Pluie
z y
x
Fossé
C. fondation
Eaux Infiltration Sol routier
superficielles
Fluctuation de la nappe
Domaine routier
Source: teneur en métaux lourds, solubilité, transfert
Eau: principal vecteur des polluants
Sol routier: - contact direct et prolongé avec la Source
- milieu de Transfert & première Cible
Evaluation des effets à long terme sur les sols routiersOR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
Evaluation: auscultation de sites anciens
Diagnostic du sol routier
Comparaison au sol avoisinant (référence)
Evaluation des niveaux de pollution: / valeurs statistiques
/ valeurs limitesOR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
Limites du domaine étudié:
Positionnement du sol de référence:
Atmosphère
Pollution routière
Sources de pollution Sources de pollution
Projections
spécifiques spécifiques
Route
Sol de
Sols
Sol routier
Référence
Nappe
: tranferts possiblesOR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
Profils verticaux de teneurs: comparaison au sol de référence
Cd (mg/kg)
Cr (mg/kg)
0 20 40 60 80 100 120 140
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
0
0
-20
-20
-40
-40
-60
-60
-80
-80
-100
-100
-120
-120
S1 Ref S1 RS S2 Ref S2 RS
Pb (mg/kg) Zn (mg/kg)
S1 Ref S1 RS S2 Ref S2 RS
010203040506070
0 20 40 60 80 100 120 140
0
0
-20
-20
-40
-40
-60 -60
-80
-80
-100
-100
-120
-120
S1 Ref S1 RS
S1 Ref S1 RS
S2 Ref S2 RS
S2 Ref S2 RS
Pr
o
f
.
(
c
m
)
Pr
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.
(
c
m)
Pr
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.
(
c
m
)
Pr
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c
m
)OR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
Evaluation des niveaux de pollution (ex: Pb, Site 1)
Référence à des valeurs statistiques
Référence à des valeurs limites
Pb (mg/kg) - Site 1 Pb (mg/kg) - Site 1
010203040506070
0 50 100 150 200 250 300 350
0
0
-20 -20
-40 -40
-60 -60
-80 -80
-100 -100
-120 -120
S1 Ref
S1 Ref
S1 RS
S1 RS
Stat 1er décile Stat 1er décile
Stat 9ème décile
Stat 9ème décile
VLI
VLI
Approche étudiée (type ACV):
Besoin d’indicateurs quantitatifs d’effet
Caractérisation des phénomènes de transfert
- Formalisation des limites du domaine étudié
Evaluation de la structure routière dans son ensemble
- Définition d’une unité fonctionnelle
Intégration des caractéristiques locales d’environnement
- Inventaire des flux de polluants (traitement des données)
Comparaison entre sites
- Elaboration d’indicateurs
Pr
of
. (
c
m
)
Pr
of
. (
c
m
)OR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
Limites du domaine étudié:
Définition de l’origine:
Atmosphère
Pollution routière
Sources de pollution Sources de pollution
Emissions
spécifiques spécifiques
Route
Niveau
origine
Sol de
Sols
Sol routier
Référence
Nappe
: tranferts possiblesOR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
Définition de C et formules des indicateurs:
origine
z
Sol de
Route
Référence
Matériau
Alternatif
Niveau
0
origine
C (d) C
R
origine C (d)
S
C (d)
R
Sol routier
C (d)
s
C (d)
R
C (d)
s
C (d)
R
Indicateur Sol (Ø): IS(d) = ( C (d) - C ) / C
x origine origine
-1 ≤ IS(d) < +∞ IS (0) = 0
Ref
Effet Route (Ø): RE(d) = IS (d) - IS (d)
RS Ref
-1 ≤ RE(d) < + ∞OR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
IS (Cr)
Indicateur Sol (sites 1 et 2):
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
IS (Cd)
0
-1 0 1 2 3
-10
0
-20
-10
-30
-20
-40
-30
-50
-40
-60
-50
S1 IS Ref S1 IS RS S2 IS Ref S2 IS RS
-60
IS (Pb)
IS (Zn)
S1 IS Ref S1 IS RS S2 IS Ref S2 IS RS
-11357911
-1135791113151719
0
0
-10
-10
-20
-20
-30
-30
-40
-40
-50 -50
-60
-60
S1 IS Ref S1 IS RS S2 IS Ref S2 IS RS
S1 IS Ref S1 IS RS S2 IS Ref S2 IS RS
P
r
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P
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re
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a
tiv
e
(c
m)OR 11M042 :
Indicateurs d’impacts sur les sols routiers
OR11M042 - 2008
RE (Cr)
Effet Route (sites 1 et 2):
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5
RE (Cd)
0
-0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
-10
0
-20
-10
Cd (mg/kg)
Cd (mg/kg)
Cr (mg/kg)
Cr (mg/
-30
0 20 40 60 80 100 120 140
0 20 40 60 80 140
-20
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
0
0
0
0
-20
-2-400
-20
-20
-40
-40
-30
-40
-40
-60
-60
-60
-60
-80
-80 -8-500
-80
-100
-40 -100
-1000
-120
-120 -1200
-60
S1 Ref S1 RS S2 Ref S2 RS
S1 Ref S1 RS S2 RefS
-50 S1 Ref S1 RS S2 Ref S2 RS
S1 Ref S1 RS S2 Ref S2 RS
S1 RE S2 RE
-60
RE (Pb)
RE (Zn)
S1 RE S2 RE
-1 1 3 5 7 9 11
-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
0
0
Pb (mg/kg) Zn (mg/kg)
Pb (mg/kg) Zn (mg/kg)
-10
-10
010203040506070
0405
0204060801012014008
0
0
0
0
-20
-20
-20 -20
-20
-20
-40
-40 -40
-40
-60 -60
-60 -60
-30
-30
-80 -80
-80 -80
-100
-100 -100
-100
-120
-120
-120
-120
-40 -40
S1 Ref S1 RS
S1 Ref S1 RS
S1 Ref S1 RS Ref RS S2 Ref S2 RS
S2 Ref S2 RS
S2 Ref S2 RS Ref RS
-50
-50
-60
-60
S1 RE S2 RE
S1 RE S2 RE
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