Partie C – Inspection des ponceaux

Analyse de la section 2.1 – Portée

Les types d’inspection sont notamment les suivants :

• inspection visuelle;
• inspection détaillée;
• inspection visant à déceler un affouillement;
• inspection de la capacité hydraulique;
• inspection sous-marines
• inspection spéciale.

Un ponceau dont les dommages ou la détérioration n’ont pas été détectés ou signalés peut poser un risque sérieux pour la sécurité ferroviaire. Pour évaluer un ponceau, des principes d’ingénierie devraient être appliqués par un ingénieur, qui n’est généralement pas présent lors de l’inspection. C’est pourquoi le rapport d’inspection devrait faire état de toute condition sur le ponceau qui pourrait entraîner une baisse de capacité ou la nécessité d’entreprendre des travaux de réparation ou de réaliser une inspection plus détaillée.

Analyse de la section 2.3.4 − Inspection de ponceaux submergés

L’état des composantes d’un ponceau situées sous l’eau n’est habituellement pas visible à la surface. L’état de ces composantes peut être déterminé aussi simplement qu’en utilisant une règle étalon, mais il peut être nécessaire de réaliser des inspections en plongée périodiques ou spéciales. Il est aussi possible de déterminer l’état des composantes en recourant à des technologies de pointe.

Une inspection sous-marine n’est pas nécessaire pour tous les ponceaux. Ce ne sont pas toutes les parties submergées d’un ponceau qui devraient faire l’objet d’une inspection sous-marine. Les dispositions et les procédures appropriées seront mises en œuvre si un ingénieur ferroviaire détermine qu’un ponceau est exposé à des conditions qui rendent nécessaire la réalisation d’inspections sous-marines.

L’équipement nécessaire à la réalisation d’une inspection sous-marine peut être inefficace si l’eau est trouble. Dans cette situation, un ingénieur ferroviaire peut envisager de réaliser une inspection en plongée pour déterminer l’état d’un ponceau, s’il s’agit d’un ponceau de grand diamètre. Pour les ponceaux de plus petit diamètre, la compagnie de chemin de fer pourrait surveiller de façon continue la voie et le remblai afin d’être en mesure de constater les signes de défaillance du ponceau dès leur apparition. Des inspections, dont les résultats seront consignés par écrit, devraient aussi être réalisées à la fréquence exigée par la compagnie dans le cadre de cette surveillance.

Analyse de la section 2.8 – Détermination des risques liés aux ponceaux 

Les préoccupations et les enjeux relatifs à la sécurité, associés aux ponceaux, sont notamment les suivants :

1. Capacité suffisante pour le cours d’eau

Évaluer le chenal du cours d’eau et le bassin versant dans le but de repérer :

• des changements dans le tracé du chenal, qui pourraient diminuer la capacité hydraulique ou provoquer de l’affouillement;
  • un changement dans la direction de l’écoulement de l’eau ou dans le débit peut entraîner une défaillance du ponceau;
  • les murs en aile et le tuyau peuvent se briser en raison du tassement associé à l’affouillement;
• des changements dans l’usage des terres en amont, qui pourraient modifier les débits de pointe et la stabilité du cours d’eau;
  • le retrait de la végétation, le déboisement, les travaux de construction majeurs ou les nouveaux projets immobiliers, l’amélioration du chenal et le retrait d’ouvrages de retenue en sont des exemples;
  • les obstructions en aval qui font remonter l’eau jusqu’au ponceau peuvent aussi avoir une incidence sur la capacité de ce dernier ou provoquer une saturation de la plateforme;
• une érosion excessive des berges, la formation d’alluvions ou une dégradation du chenal, qui pourraient être le signe d’un changement dans le débit d’eau;
• les traces de hautes eaux, qui pourraient indiquer que la taille du ponceau est inadéquate;
  • si c’est le cas, la probabilité que la voie soit inondée ou endommagée par l’eau est accrue;
  • il faut vérifier les ponceaux au moment du débit de pointe ou immédiatement après pour déterminer si l’eau s’accumule, ou si les propriétés adjacentes ou la voie sont inondées;
• l’eau devrait s’écouler dans le ponceau de manière fluide, sans interférence ni obstruction;
  • les obstructions du chenal, comme le dépôt de débris, de ballast et de bois flotté, les coulées de boue, les digues de castors et la végétation, nuisent à la capacité hydraulique d’un ponceau.

En présence de l’une des conditions énumérées ci-dessus, la compagnie de chemin de fer devrait envisager d’effectuer une analyse pour déterminer si la taille du ponceau est adéquate.

2. Présence de castors

Les digues de castors situées en amont et en aval de la voie ferrée représentent un danger potentiel pour la structure de la voie. Le principal danger associé à la présence de castors est l’emportement par les eaux. Le ravinement ou l’érosion par infiltration du sol sous la voie ferrée sont aussi des conséquences possibles. Les compagnies de chemin de fer devraient régulièrement effectuer des inspections dans le but de repérer les digues de castors et prendre les mesures nécessaires si la situation est dangereuse. Un levé aérien des digues de castors pourrait être requis au printemps et à l’automne de chaque année, en complément des inspections au sol.

3. Débris et sédiments bloquant les ponceaux

Il est essentiel que les ponceaux puissent gérer le débit de conception. Si le ponceau est bloqué par des dépôts de débris, du bois flotté, de la végétation (y compris les digues de castors) ou des sédiments, il est possible qu’il ne suffise plus aux débits de conception. Il peut alors y avoir une forte accumulation d’eau, les propriétés adjacentes peuvent être inondées, et la voie ferrée ou le remblai peuvent être emportés par les eaux. Les accumulations de débris et de sédiments dans le cours d’eau peuvent provoquer l’affouillement des berges et du remblai, ou pourraient entraîner des changements dans le tracé du chenal. Il est donc essentiel que les compagnies de chemin de fer retirent les accumulations de débris et de sédiments s’ils risquent de compromettre la sécurité ferroviaire ou de provoquer des dommages.

4. Neige et glace bloquant les ponceaux

La neige et la glace peuvent bloquer un ponceau et freiner l’écoulement de l’eau, ce qui peut nuire au drainage. Les compagnies de chemin de fer devraient prendre les mesures appropriées pour assurer la sécurité ferroviaire dans un pareil cas.

5. Niveaux d’eau élevés

Certaines zones sont fréquemment sujettes à une crue élevée ou rapide des eaux, comme une crue soudaine, ou ont été historiquement touchées par un tel phénomène. Ces zones peuvent être protégées par des dispositifs de détection qui captent la montée ou le débit de l’eau dans les ponceaux ou à proximité de ces derniers, s’ils ne sont pas en mesure d’absorber tout le ruissellement. Si le niveau de l’eau est élevé, la plateforme de la voie risque d’être emportée par les eaux ou inondée, ce qui pourrait provoquer des dommages importants. Lorsqu’un tel phénomène est imminent, les dispositifs de protection contre l’emportement par les eaux émettront une alerte suffisamment à l’avance pour faire arrêter tous les trains à proximité.

De manière semblable aux dispositifs de protection contre les emportements par les eaux, les détecteurs d’inondation détectent la vitesse de crue des eaux et le niveau d’eau absolu autour d’emplacements vulnérables qui pourraient être inondés en cas de ruissellement rapide, comme autour des ponceaux. Les pluviomètres classiques peuvent aussi donner une alerte de crue des eaux.

6. Temps violent

Les compagnies de chemin de fer devraient être attentives aux phénomènes météorologiques, comme les fortes précipitations, le ruissellement printanier, l’augmentation du niveau de l’eau dans les rivières ou la présence d’un débit plus élevé que la normale. Dans une telle situation, des inspections devraient être réalisées, et les mesures adéquates devraient être prises avant ou après la survenue du phénomène pour assurer la sécurité ferroviaire. Les ponceaux devraient être réévalués afin de confirmer à la fois leur intégrité structurale et leur capacité à absorber le débit d’eau sous la voie ferrée.

Dans les endroits où les compagnies de chemin de fer et les autorités responsables du service de voirie utilisent le même bassin versant, il est essentiel qu’elles aient établi des protocoles de communication pour s’échanger les renseignements nécessaires sur la protection des infrastructures, en particulier en cas de phénomène météorologique violent.

Les compagnies de chemin de fer devraient surveiller les conditions météorologiques et les alertes. Elles devraient faire un suivi auprès des patrouilles spéciales pour qu’elles effectuent l’inspection des ponceaux, y compris une évaluation du drainage dans les zones visées par les alertes. La surveillance des conditions météorologiques est un moyen efficace de prévenir les situations défavorables.

Lors de la détermination des risques associés aux ponceaux, les compagnies de chemin de fer devraient :

• cibler les ponceaux où l’on risque d’observer de l’affouillement ou une migration latérale du cours d’eau;
• cibler les zones où il y pourrait y avoir des inondations ou un débit d’eau élevé;
• cibler les ponceaux qui ont été endommagés lors d’un événement antérieur;
• cibler les ponceaux les plus importants pour déterminer les emplacements qui pourraient être touchés par les inondations ou les forts débits attendus, le moment où le phénomène pourrait se produire et s’il pourrait y avoir des conséquences;
• surveiller l’état du manteau neigeux et son impact sur le ruissellement printanier;
• connaître les effets des embâcles glaciaires et des autres accumulations de débris aux ponceaux;
• concevoir et mettre en œuvre des méthodes pour protéger les ponceaux avant, pendant et après une inondation ou une période de fort débit;
• concevoir et déployer des technologies de surveillance qui pourraient donner une alerte en cas de défaillance imminente provoquée par les effets d’un phénomène météorologique;
• utiliser des sonars, des capteurs et d’autres technologies intelligentes pour surveiller les ponceaux susceptibles d’être affectés par l’affouillement;
• définir les exigences de formation des inspecteurs et les compétences qu’ils devraient posséder pour assurer la surveillance des ponceaux en cas de phénomène météorologique;
• élaborer des processus pour surveiller les phénomènes météorologiques violents;
• définir la fréquence et l’étendue des inspections lors des inondations ou d’une période de fort débit.

7. Milieux hautement corrosifs et abrasifs

La corrosion et l’abrasion provoquées par l’eau et le sol sont les deux principales causes de détérioration des matériaux des ponceaux. Il existe un lien fort entre certaines conditions dans le sol et l’eau et la détérioration accélérée des ponceaux. Les ponceaux en métal sont sujets à la corrosion dans certains environnements difficiles. Le pH et la résistivité électrique du sol et de l’eau donnent une indication du risque de corrosion. Les compagnies de chemin de fer devraient établir des lignes directrices sur le pH et la résistivité en fonction des conditions et de la performance des ponceaux à l’échelle locale.

L’abrasion peut éliminer le revêtement protecteur du métal, ce qui expose le matériau de base aux éléments chimiques et à l’abrasion. La corrosion peut perforer le tuyau du côté du sol ou de l’eau, ce qui peut affaiblir sa capacité structurale. De plus, les matériaux et l’eau qui passent par ces trous peuvent créer des vides autour du tuyau, ce qui affecte le matériau de remblai qui soutient le tuyau et affaiblit encore plus son intégrité structurale.

Les effets de l’abrasion et de la corrosion du côté de l’eau sont visibles et faciles à évaluer. La corrosion du côté du sol, toutefois, n’est pas si apparente; des attaches corrodées ou de la rouille autour des joints peuvent indiquer la présence de corrosion du côté du sol. La corrosion et l’abrasion sur les ponceaux de tôle ondulée peuvent constituer un grave problème et entraîner des conséquences néfastes sur l’efficacité structurale.

Les compagnies de chemin de fer devraient connaître les milieux difficiles et prévoir un plan pour surveiller ces milieux, prendre des mesures correctives et adopter des méthodes d’inspection spéciales.

8. Ponceaux enfouis (ponceaux non trouvés, mais qui existent dans l’inventaire de la compagnie de chemin de fer)

Les inspecteurs de ponceaux devraient signaler à l’ingénieur ferroviaire les ponceaux figurant dans l’inventaire qu’ils ne sont pas en mesure de localiser. L’ingénieur ferroviaire est responsable de déterminer l’effet que la situation pourrait avoir sur le drainage de la zone et la sécurité ferroviaire.

Le drainage assuré par les ponceaux enfouis peut être insuffisant, ou ceux-ci peuvent comporter des défaillances, ce qui compromettrait la sécurité ferroviaire. Les compagnies de chemin de fer devraient prendre tous les moyens possibles pour localiser les ponceaux concernés et mettre à jour leur inventaire.

9. Travaux reportés

L’ingénieur ferroviaire devrait effectuer une évaluation et une analyse des risques avant de reporter les travaux prévus sur les ponceaux.

10. Ponceaux de longueur insuffisante

Le prolongement d’un ponceau peut s’avérer nécessaire en cas de projet d’élargissement des remblais, d’approfondissement du cours d’eau ou d’élévation de la voie ou d’autres travaux projetés.