TEMPS UNITAIRES ET CADENCES POUR UN OUVRAGE D’ART

Ouvrage d’art de Dorlisheim

 

OA avec tablier précontraint coulé sur cintre

OA Pont cadre (rédaction en cours)

 

Remarques préliminaires

Si l’ensemble du polyvert s’intéresse surtout au gros-oeuvre d’un bâtiment, cette page est plutôt consacrée aux petits ouvrages d’art et présente quelques cadences d’éxécution qui leurs sont spécifiques pour faire la planification des travaux et les études de prix.

La construction d’un ouvrage d’art diffère d’un bâtiment car les tâches n’y sont pas répétitives et les dimensions des éléments, notamment les épaisseurs, souvent très supérieures.

Alors qu’en bâtiment, les T.U. se déduisent souvent d’analyse d’affaires antérieures, ici ils se déduisent plutôt des cadences : en imaginant une organisation probable de la tâche ( durée et composition d’équipe ), on en déduit le T.U.. A l’inverse, si ils servent de point de départ pour le calcul de la durée d’une tâche, une correction notable s’impose pour s’adapter à la réalité.

Ouvrage d’art de Dorlisheim

L’étude porte sur la réalisation d’un passage supérieur aux environs de Dorlisheim – 67 ( voir les plans ci-dessous ) qui permet de supprimer un passage à niveau.

 

Son tablier est composé de poutres précontraintes par pré-tension surmontées d’un béton coulé en place.

Les tâches sont données ici par ordre chronologique ; on obtient donc facilement le planning d’exécution qui permet notamment de calculer les durées de location de matériel. Quelques photos des travaux se trouvent ici.

Le coût des travaux ( déboursés secs et frais de chantier ) peut être calculé avec les autres pages du polyvert : tarifs de location, coût des ressources humaines, coût des matériaux et coût des travaux sous-traités.

Plans de l’ouvrage

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Liste des tâches ; cadences de production ; T.U.

En plus du nombre d’hommes indiqué, il faut ajouter le chef de chantier.

La pose des armatures est fréquemment sous-traitée ( voir tarifs ) ; cadence approximative de pose : 0,5 à 0,8 tonne par homme et par jour ( soit 10 à 15 heures à la tonne ) pour des aciers livrés façonnés, à assembler sur chantier (afna).

Avant les travaux évoqués ci-dessous, un écran de protection par rapport à la voie ferrée a dû être installé ; il n’est pas étudié dans cette page.

Implantation générale et installation de chantier

  Unité Cadence ou T.U. Moyens
mise en place des bungalows l’ensemble 3 jours avec 3 hommes

Composition des bungalows

  • un bureau pour le chef de chantier et le conducteur
  • une salle de réunion
  • un réfectoire
  • un vestiaire
  • un bloc sanitaire ( à raccorder sur une fosse )
  • un conteneur matériel

 

cette base vie convient à l’équipe moyenne composée de 6 ouvriers ; elle suffit aussi aux pointes de production ( phase de bétonnage par exemple avec 8 ouvriers )

La mise en sécurité du site impose des clôtures, une signalisation du chantier ; voirie provisoire (piste de chnatier), raccordement à une production d’électricité, raccordement à l’eau courante (AEP) et à une solution d’évacuation des eaux usées (éventuellement système autonome) sont nécessaires à la viabilisation.

Une grue mobile de 30 t se rend sur place quasiment chaque jour à partir de la fin des semelles.

Pour l’ensemble de ces dépenses, voir la fin de cette page : les « Frais de chantier ».

Un géomètre se charge :

  • de l’implantation des puits
  • de l’implantation des axes
  • de l’implantation des bossages d’appui ( qui n’existent pas dans ce cas d’ouvarge )

 

Chaque intervention dure environ une demi-journée à 600 € ; ici, 2 interventions suffisent ( pas de bossage ).

L’équipe du chantier reporte des points sur des chaises :

installation des chaises et report des points   1 jour avec 2 hommes

Terrassements

Voir des prix et des cadences de terrassement à la page des travaux sous-traités ; il faut effectuer les tâches suivantes :

  • le décapage
  • des fouilles en pleine masse
  • des fouilles pour les fondations d’appui

 

Les prix des déblais fournis est donné sans évacuation ; il faut l’ajouter à moins de prévoir un traitement pour mise en remblai dans un environnement proche ( cas d’une entreprise titulaire d’un lot TOARC « Terrassements, Ouvrages d’Art et Rétablissement des Communications » )

Puits

Les puits sous les culées sont coulés avec des viroles métalliques ; ceux sous les piles sont coulés avec des viroles en béton ( exigence RFF liée à la proximité des voies ).

Pour 4 puits   1 jour 2 hommes ( hors pelle hydraulique )

Béton de propreté et traçage

Du soin apporté au béton de propreté dépend la qualité et la simplicité d’exécution des appuis ; il est coffré avec une planche pour une épaisseur moyenne de 10 cm.

Sous un appui   0,5 jour 3 hommes
T.U. béton de propreté h/m3 2  

Semelles sous culées C0, C3 et piles P1, P2

Le coffrage est de type panneaux manuportables.

les indications suivantes concernent l’exécution d’une seule semelle

coffrage   1 jour avec 3 hommes
T.U. coffrage h/m2 0,8 à 0,9  
bétonnage   0,5 jours avec 3 hommes
T.U. bétonnage h/m3 0,4  

Ratio d’acier 150 kg/m3. La pose des armatures est sous-traitée et a lieu en temps masqué : quand le sous-traitant monte la cage d’armature d’une semelle, l’équipe travaille au coffrage d’une autre. Il faut entre 10 h et 15 h à la tonne d’acier ; dans le cas de l’ouvrage, pour plus de 3 tonnes par semelle environ, il faut 2 journées à 3 hommes du sous-traitant.

Voiles des culées C0,C3 et des piles P1, P2

Les voiles sont réalisés à l’aide de banches industrielles ( type Paschal Logo ) et de négatifs en bois fabriqués sur mesure en atelier ( voir tarifs à la page des coûts de coffrage )

Quantités pour un appui : 40 m3 / 5 t d’aciers / 110 m2 à coffrer ; un voile est fabriqué en une semaine avec 4 à 4,5 jours de coffrage et 0,5 jour de bétonnage. de cette prévision, il vient les valeurs suivantes :

coffrage et bétonnage d’un appui ( voile d’une culée ou d’une semelle )   5 jours avec 4 hommes
T.U. de coffrage h/m2 1,3  
T.U. de bétonnage h/m3 0,4  

Ratio d’acier: 120 kg/m3 . La pose des armatures est sous-traitée et a lieu en temps masqué durant la semaine où l’appui est réalisé . Il faut entre 10 h et 15 h à la tonne d’acier ; dans le cas de l’ouvrage, il faut 1,5 jours à 5 personnes pour 60 h.

Etaiement pour les poutres précontraintes

Le tablier est formé de poutres préfabriquées précontraintes par pré-tension dont la pose s’effectue sur un étaiement à base de tours avec étais PERI Multiprop en aluminium portant 10 tonnes par pied ; voir les plans ci-dessous :

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En cadence, il est prévu 6 hommes pour monter 1 file pendant une journée ; soit 12 h pour 1 tour, comprenant les liaisons entre elles, les liaisons avec la structure, les réglages de niveau et l’équipement en tête ( pose de profils et réglage ).

Montage complet d’une file de tours   1 jour avec 6 hommes

Des temps de mise en oeuvre des tours se trouvent aussi à la page Coûts des coffrages et des étaiements ». Ces derniers doivent être majorés pour les diverses liaisons, les réglages et l’équipement en tête.

Une variante aux tours pourrait être l’utilisation de consoles fixées sur les voiles surmontées de décintreurs avec une durée globale quasi identique.

Pose des poutres précontraintes

Pose des poutres d’une travée (X6)   1 jour avec 6 hommes

La pose dure 3 jours avec une grue sur porteur de 130 t.m ( voir tarif ). Sur les 6 hommes, 2 sont à la mise en place des élingues, 4 ( 2 x 2 ) sont à la pose.

Estimation du prix des poutres préfabriquées précontraintes : 430 €/ml rendues chantier. Elles intégrent des douilles de fixation du coffrage de rive et des tubes pour les gardes-corps.

Pose des armatures et bétonnage du tablier

Les armatures sont sous-traitées : 4 hommes pendant 4 jours. Ratio d’aciers : 150 kg/m3

Les coffrages de rives étant déjà en place grâce aux douilles incorporées dans les poutres ; ne reste à coffrer que les extrémités ainsi que les têtes des piles P1 et P2 ( exécution d’une rotule « freyssinet » ).

Coffrage des extrémités et exécution de 2 rotules   2 jours avec 4 hommes

Pour le bétonnage : 1 journée à 8 hommes ( 300 m2 ; 60 m3 ) :

  • 1 homme à la pompe
  • 2 hommes aux vibreurs
  • 2 hommes au rateaux ( puis soutien aux taloches )
  • 2 hommes à la règle
  • 1 homme à la taloche, épaulé ensuite par les 2 hommes à la taloche

 

bétonnage et talochage   1 jour avec 8 hommes
T.U. bétonnage cis talochage h/m3 1  

Le T.U. se rapproche de celui d’une dalle de bâtiment à cause de l’épaisseur relativement faible à couler. Il est très supérieur au cas du tablier coulé sur cintre évoqué plus bas.

Longrines de rives

Le coffrage externe est déjà monté grâce aux douilles prévues dans les poutres précontraintes de rive ; sur l’autre face, il faut coffrer et façonner une engravure pour le relevé d’étanchéité ; les armatures sont déjà en place car intégrées à celles du tablier. Auparavant, il faut souder ( soudage et réglage ) les platines de fixation des barrières H2 tous les 2,40 m.

Longrines de rives ( coffrage et bétonnage ) 20 m 1 jour avec 4 hommes

Ajouter 1 heure par platine de barrière H2 ( soudage et réglage ). Voir la page Coût des travaux fréquemment sous traités, pour leur fourniture et pose.

Grenaillage

Le grenaillage est sous-traitée ( voir tarifs ). Durée : 1 j.

Etanchéité

L’étanchéité est sous-traitée ( voir tarifs ). Durée : 4 j pour 300 m2.

Trottoirs

L’éxécution des trottoirs se compose de la pose de bordures, de la pose de fourreaux et d’un bétonnage.

Fournitures et pose de bordures et fourreaux sont sous-traités ; voir les tarifs.

bétonnage (TU) h/m3 2  

Dalle de transition

Avant tout, la dalle de transition nécessite un remblai préliminaire et un béton de propreté. Le remblai est réalisé à une cadence d’environ 500 à 600 m3/jour avec une pelle, et/ou un chargeur, un compacteur à rouleaux vibrants.

T.U.coffrage h/m2 1 coffrage des rives
T.U.bétonnage h/m3 1  

Compter aussi la pose des armatures ; ratio acier : 100 kg/m3

Pose barrières de sécurité H2

2 jours/coté ; sous-traités.

Couche de roulement

La couche de roulement faite d’un béton bitumineux de 8 cm d’épaisseur dure une journée ( voir tarifs ).

Frais de chantier

Le planning établi à partir des données précédentes permet de déterminer les durées de location de chaque matériel. A Dorlisheim, il a duré 6 mois ( de décembre 2015 à juin 2016 ).

L’évaluation des frais de chantiers prend en compte :

  • – les dépenses occasionnées par la base vie décrite au début de cette page ; voir les tarifs de location et les coûts d’installation aux pages concernées
  • – la location du gros matériel ( voir tarifs ) ; l’équipe devra préparer le matériel de coffrage avant sa première utilisation et le conditionner pour son retour : prévoir de 0,5 j à 1 j pour l’ensemble.
  • – le petit matériel ; celui que le chef de chantier conserve dans un conteneur et transporte de chantier en chantier ( perceuses, niveaux, élingues, … ) : estimé à 2 % de la masse salariale productive ( donc, hors chef de chnatier )
  • – l’engin de levage ( voir tarifs )
  • – les transports ; aux transports de matériels initiaux et finaux qui se comptent en grande partie dans l’amortissement du matériel ( le coût du transport d’un coffrage est inclus dans son coût global ), il faut ajouter des transports intermédiaires d’une façon forfaitaire car impossibles à prévoir : 1 journée de camion grue par mois. ( voir tarifs )
  • – les déchets ( voir tarifs )
  • – l’encadrement ( voir coût des ressources humaines ) : un chef de chantier et un conducteur de travaux appuyé par un directeur de travaux.
  • – les consommables ( cales, huile, pointes, chevilles, …, baguettes, écarteurs,…), le petit matériel ( pelles, pioches, tenailles,…) et les équipements individuels : de 500 à 1000 €/mois
  • – le matériel de sécurité : clôtures, tour escalier ( pour accéder au tablier ; voir tarifs de location )
  • – le bois massif ( voir tarif ) ; une évaluation approximative de la quantité de bois nécessaire montre qu’il faut environ 4 m3 au total ; le tablier étant coulé sur les poutres précontraintes, le besoin se trouve essentiellement pour les appuis ; pour une ouvrage coulé en place sur cintre, cette quantité est nécessaire chaque mois.
  • – les consommables de la base vie ( eau, électricité ) : 75 €/mois/bungalow.

 

Par ailleurs, il faut ajouter les prestations intellectuelles ( bureaux d’études et bureaux des méthodes) qui se montent de 2,5% à 3% du prix de vente ( hors gros terrassement type remblai d’accès ).

 

OA avec tablier précontraint coulé sur cintre

On présente dans ce paragraphe des tâches relatives à un tablier coulé en place, évent. précontraint. Voir l’aperçu de l’ouvrage ci-dessous

Appareils d’appuis

Pour accueillir les appuis néoprène, on coule les bossages en place au sommet des piles. Au dessus des néoprènes, les contre-bossages sont préfabriqués puis intégrés au coffrage du tablier

Unité Cadence ou TU
T.U. de confection h/u 4,0  

Ajouter la fourniture des appuis néoprènes. Tarif : 25 à 30 €/dm3 .

Étaiement du cintre

On envisage le coffrage d’un tablier d’environ 40 m sur 4 appuis :

Le cintre ( le coffrage ) repose sur des tours d’étaiement entre les piles P2 et P3 ; près des culées, des profils métalliques HEB 400 permettent de franchir le talus, appuyés d’un coté sur les tours et de l’autre sur des consoles, fixées au voile de culée, surmontées d’un décintreur ou bien des boites à sable posées sur la semelle.

Les tours sont montées après la mise en place d’un remblai à l’arase supérieure des semelles ; elles reposent sur des longrines en béton ( non armées ; dont l’exécution est réalisée en temps masqué ) ou sur des profilés métalliques à plat. Ces dispositifs améliorent la qualité de l’appui des tours ; les profilés facilitent en plus leur démontage ( ripage guidé ).

Unité Cadence ou TU
T.U. de montage des tours h/m2 1,0 surface mesurée en plan ; ne comprend pas le démontage

Pose des consoles d’appui des profils métalliques sur le voile de culée

T.U. h/u 1,0 une console par ml environ

Pose des profils métalliques HEB 400

pour une culée   2 jours avec 3 hommes

Platelage général

Le platelage général porte le coffrage du tablier et repose sur l’étaiement. Il est suffisamment large pour laisser un passage de part et d’autre des rives sur toute la longueur.

Mise en place des plateaux et réglage des têtes des tours d’étaiement

T.U. h/m2 1,0  

Coffrage du tablier

Pose du contre-plaqué sur les plateaux et des coffrages de rive

T.U. h/m2 1,0  

Les coffrages de l’encorbellement en rive du tablier se font avec des vaux qui sont des coffrages en bois sur mesure ( voir tarif )

Coffrage des abouts du tablier

T.U. h/m2 1,0  

Pose des armatures du tablier

La cadence de pose est identique au cas « Dorlisheim » : 0,5 à 0,8 tonne par homme et par jour ( soit 10 à 15 heures à la tonne ) pour des aciers livrés façonnés, à assembler sur chantier (afna). Ratio : 100 à 140 kg/m3 ( armatures passives ).

Bétonnage et surfaçage manuel du tablier

Le bétonnage du tablier s’effectue en une fois pour éviter les reprises de bétonnage avec recours à des renforts en personnel. L’été, deux options sont possibles :

  • – commencer au petit matin et finir avant les grosses chaleurs de l’après midi
  • – bétonner la nuit
T.U. bétonnage h/m3 0,25 bétonnage à la pompe
T.U. talochage manuel h/m2 0,08  

Cette tâche est à rapprocher du bétonnage d’un radier où le TU du bétonnage augmente si l’épaisseur diminue.

Exemple d’un tablier, ép. 0,70 m, surface = 700 m2 , volume de béton = 500 m3 :

20 hommes pendant 9 h; en 2 équipes de 10, dont 3 au talochage ( talochage manuel ) ; chaque équipe dispose de

  • – 2 pompes à béton dont une de secours
  • – 5 vibreurs dont 2 de secours ; donc 3 vibreurs fonctionnent en continu
  • – 4 convertisseurs de fréquences ; dont un de secours
  • – 3 règles vibrantes dont une de secours

Les équipes de 10 hommes travaillent selon la répartition suivante :

  • – 3 hommes au talochage manuel
  • – 2 hommes qui se relaient pour diriger l’extrémité de la pompe
  • – 5 hommes pour vibrer et tirer les règles vibrantes

Le talochage manuel est suffisant pour les revêtements d’étanchéité courants.

Précontrainte du tablier

L’entreprise prend en charge la pose des gaines, qui se fait en parallèle avec la pose des armatures, et la pose des trompettes d’ancrage ; un sous-traitant spécialisé s’occupe de l’enfilage des torons, de la mise en tension des câbles et des injections ( voir tarif ).

T.U. de pose des gaines h/u 8,0  
T.U. de pose des trompettes d’ancrage h/u 1,0  

Après le bétonnage du tablier, il faut attendre 3 j environ ( délai de montée en résistance ; fixé par la note de calcul ).

enfilage des torons   2 jours fait par le sous-traitant
mise en tension   1 jour idem
injection des gaines;   1 jour idem

Ratio de câbles de précontrainte : 40 kg/m3

Décintrement ( décoffrage ) du tablier

Le décintrement peut s’effectuer de deux manières :

  • en bloquant les plateaux contre la sous face du nouveau tablier grâce à des tire-forts dont le câble traverse le béton ; les tours libérées sont extraites puis les plateaux redescendus
  • en dégageant les plateaux par le coté ( des rouleaux entre les fourches et les plateaux facilitent le déplacement ) puis en ripant les tours
T.U. du décintrement h/m2 1,0  

Il faut ajouter le démontage et le conditionnement des tours pour leur repliement

T.U. colisage des tours h/tour 1,5  

Mur garde-grève

Les T.U. sont identiques aux autres éléments verticaux de la culée. Cependant, l’exécution du coffrage est compliquée à cause du hiatus ( espace étroit entre tablier mur garde-grève ).

T.U. de coffrage h/m2 1,5 compter toutes les faces
T.U. de bétonnage h/m3 0,8  

Ratio acier : 100 kg/m3

Pose des corniches et fabrication des contre-corniches

En général, les corniches sont préfabriquées. Coulées en place après la pose des corniches, les contre-corniches assurent leur clavetage ; on y façonne aussi une engravure pour le relevé d’étanchéité et on y incorpore les platines de fixation des barrières de sécurité (H2).

cadence de pose des corniches m/j 20 avec 3 hommes
T.U. contre-corniches h/m 20 coffrage et bétonnage

Murs de retour des culées ( éventuellement )

Semelles

T.U. coffrage h/m2 1,0  
T.U. bétonnage h/m3 0,5  

Voiles

Les T.U. sont identiques aux autres éléments verticaux de la culée.

T.U. coffrage h/m2 1,5  
T.U. bétonnage h/m3 0,8  

Ratio d’acier : 120 kg/m3 (si fonction de soutènement)

Perrés

Les perrés sont les revêtements des surfaces très pentues, sous le tablier, accolées aux culées ; ils sont constitués de pavés ou des dalles, posés sur un lit de gros béton .

confection d’un perré   3 jours avec 3 hommes

Les perrés sont éventuellement sous-traités ( voir tarifs ).

Equipements

Les équipements cités sont sous-traités.

Détail des équipements ( voir tarifs ) :

  • Pose des barrières H2 ; 2 jours/coté
  • l’asphalte ( étanchéité du tablier ) , composé du vernis d’impression, de l’asphalte pur ( 8 mm ) et de la chape ( asphalte gravillonné de 22 mm ) ; compter 5 jours, relevés sur les contre-corniches compris
  • enrobés ; 1 jour
  • joints de chaussée ( après sciage de l’enrobé ) ; 2 jours/coté trottoirs et chaussée.

Epreuves

Ce qui est demandé à l’entreprise ( en général ) pour les épreuves de chargement :

  • – des camions de 15 t ( sur l’ensemble du tablier )
  • – un géomètre.

 

OA Pont cadre

Ce pont est intégré à la déviation Ouest de Strasbourg ; il rétablit la continuité d’un chemin agricole et du passage de la faune. La liste des cadences et temps unitaires qui suit s’y rapporte directement.

Pont cadre ; coffrage de la dalle en cours

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Installation de chantier

Unité Cadence ou TU Moyens / Observations
implantation par un géomètre jour 1
TU mise en place de clôtures h/ml 0,05 barrières type Héras et plots
signalisation de chantier h/u 8 durée pour l’équipe ; u = l’ensemble de la signalisation
raccordement aux réseaux j/u 1 durée pour l’équipe ; u = les 3 réseaux (AEP, électricité et eaux usées)
installation des bungalows j/u 1 durée pour l’équipe ; u = tous les bungalows
Aménagement de la voirie de chantier j/u 1 durée pour l’équipe ; u = toute la voirie
aménagement des zones des stockage j/u 1 durée pour l’équipe ; u = toutes les zones

Terrassements généraux

Unité Cadence ou TU
décapage de la terre végétale m3/h 150 avec pelle hydraulique 24t
fouilles pour fondations ou substitution m3/h 150 avec pelle hydraulique 24t
remblai des fouilles ou substitution m3/h 200 avec bull, compacteur V5 et plaque 750 kg
remblai contigu m3/h 200 avec bull, compacteur V5 et plaque 750 kg

Fondations superficielles (radier et semelles)

Unité Cadence ou TU
TU mise en place des armatures h/tonne 10 aciers façonnés non assemblés (afna)
TU béton de propreté h/m2 0,2 ép. mini = 10 cm
TU coffrage des semelles h/m2 0,7
TU bétonnage de fondations h/m3 0,5
TU décoffrage h/m2 0,2

Noter que les TU de coffrage et de décoffrage sont distincts.

Piedroits et murs

Unité Cadence ou TU
TU mise en place des armatures h/tonne 15 aciers façonnés non assemblés (afna)
TU coffrage h/m2 0,8
TU bétonnage h/m3 0,7
TU décoffrage h/m2 0,3

Noter que les TU de coffrage et de décoffrage sont distincts.

Tablier et dalle de transition

Unité Cadence ou TU
TU mise en place des armatures h/tonne 20 aciers façonnés non assemblés (afna)
TU coffrage de rives et de dalles de transition h/m2 1,2
TU mise en place des assises de tours d’étaiement h/u 0,20 calage avec bois ou poutrelles
TU montage de tours d’étaiement h/tonne 10 tour de type Mills MT65
TU réglage altimétrique des fourches des tours h/u 0,2 tour de type Mills MT65
TU pose des plateaux coffrants h/m2 0,25 plateaux de type Mills PANO
TU mise en oeuvre du fond de moule du tablier h/m2 0,2 clés entre plateaux et contreplaqué filmé
TU bétonnage tablier h/m3 0,4
TU bétonnage dalle de transition h/m3 0,4
TU décoffrage de rives et de dalles de transition h/m2 0,3
TU décintrement des fourches des tours h/u 0,1 tour de type Mills MT65
TU dépose des plateaux coffrants h/m2 0,15 plateaux de type Mills PANO
TU démontage de tours d’étaiement h/tonne 6 tour de type Mills MT65

Noter que les TU de coffrage et de décoffrage sont distincts.

Pose de équipements

Unité Cadence ou TU
longrines de rive m/j 10 durée pour l’équipe
étanchéité m2/j 180 durée pour l’équipe
relevé ou retombée m/j 35 durée pour l’équipe
protection d’étanchéité j 1 durée pour l’équipe
épreuves de l’ouvrage j 1 durée pour l’équipe
pose des corniches ml/j 25 durée pour l’équipe
pose d’écran acoustique m2/j 25 durée pour l’équipe
pose d’un dispositif de retenue m/j 30 durée pour l’équipe
TU nappe drainante et drain h/m2 0.25