INFRASTRUCTURES DE TRANSPORT CONFRONTÉES AU RISQUE … · 2018. 2. 6. · 3 Journée technique « Infrastructures de transport confrontées au risque hydraulique » Prise en compte

26 novembre 2015Infrastructures de transport confrontées au risque hydraulique

Jeudi 26 novembre 2015Jeudi 26 novembre 2015 Journée technique sous l’égide de la CoTITA

INFRASTRUCTURES DE TRANSPORTINFRASTRUCTURES DE TRANSPORTCONFRONTCONFRONTÉEÉES AU RISQUE HYDRAULIQUES AU RISQUE HYDRAULIQUE

Prise en compte et modélisation des effets hydrauliques sur les ouvrages

Le cas des ponts

Denis Davi - Direction territoriale Méditerranée du Cerema

3Journée technique « Infrastructures de transport confrontées au risque hydraulique »

Prise en compte et modélisation des effets hydrauliques sur les ouvragesLe cas des ponts – D. Davi, Direction territoriale Méditerranée du Cerema

26/11/2015Aix-en-Provence

Plan de l'exposé

Référentiels techniques et normatifs

Modélisation des phénomènes

Configurations de calcul et combinaisons d’actions

Données de projet et exemples de clauses de CCTP « types »




Plan de l'exposé









EurocodesNF EN 1990 (EC0) « Bases de calculs des structures »

Amendement n°1 (NF EN 1990/A1) de juillet 2006 regroupant les spécifications particulières aux ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires - cf. Clauses A2.2.1(2) ; A2.2.6(1) NOTE 3 ; A2.3.1(7) ; Tab A2.4(A)(B)(C)

Principes généraux de stabilité

Combinaisons d’actions et coefficients de corrélations

ELU : Poussée hydrostatiquePoussée hydrodynamiqueAffouillement

+ ELS associés (limitations contraintes/déformations)+ ELU accidentels (le cas échéant)






Amendement n°1 (NF EN 1990/A1) de juillet 2006 regroupant les spécifications particulières aux ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires - cf. Clauses A2.2.1(2) ; A2.2.6(1) NOTE 3 ; A2.3.1(7) ; Tab A2.4(A)(B)(C)

« Aiguillage » vers les autres EC pour les aspects spécifiques :

NF EN 1990/A1/NA (EC0/A1 NA) - Prescriptions nationales

NF EN 1991-1-6 (EC1-1-6) - Actions en cours d’exécution

NF EN 1997 (EC7) - Calculs géotechniques

Conditions définies au projet individuel, si spécificités non couvertes par EC...






NF EN 1990/A1/NA (Annexe nationale) de décembre 2007

Définition des différents niveaux d’eau à considérer - cf. Clause A2.2.6(1) NOTE3

Quasi-permanent (ou niveau EB des « basses eaux »)

Fréquent (ou niveau EF)

Caractéristique (ou niveau EH des « hautes eaux »)

Accidentel (ou niveau EE des « eaux exceptionnelles »)

Précisions sur les combinaisons d’actions et coefficients associés - cf. Clauses A2.2.1(2) NOTE1 ; A2.3.1(5) ; Tableau A2.4(A)(B) ; A2.3.2(1) Tableau A2.5 NOTE





EurocodesNF EN 1991 (EC1) « Actions sur les structures »

NF EN 1991-1-6 « Actions en cours d’exécution »

NF EN 1991-1-7 « Actions accidentelles »

Modèle de poussée hydrodynamique - cf. Clause 4.9 « Actions dues à l’eau »

Chocs de bateaux - cf. Clause 4.6 « Actions accidentelles causées par le trafic fluvial ou maritime »

Non abordé dans le cadre de la journée...





EurocodesNF EN 1997 (EC7) « Calcul géotechnique »

NF EN 1997-1 et NF EN 1997-1 NA « Règles générales »

Définitions ruptures d’origine hydraulique et critères de vérification - cf. Clauses 2.4.7.4 ; 2.4.7.5 et section 10

Définition des configurations de calcul (niveaux d’eau et combinaisons) - cf. AN 4

(conformes à NF EN 1990/A1 NA)

Rupture par soulèvement hydraulique dû à la poussée d’Archimède

Rupture par annulation des contraintes effectives verticales

Érosion interne

Rupture par érosion régressive





EurocodesNF EN 1997 (EC7) « Calcul géotechnique »

NF P 94-262 de Juillet 2012 « Justification des ouvrages géotechniques - Normes d’application nationale de l’Eurocode 7 – Fondations profondes »

Définition des modèles de poussées hydrauliques - cf. Clauses 5.1.5

(conformes à NF EN 1991-1-6)

Prise en compte des niveaux d’affouillement (principes) - cf. clauses 7.1.2(3) et 7.1.3(4)

Définition des niveaux d’eau - cf. Clauses 5.2.3

(conformes à NF EN 1990/A1 NA et NF EN 1997-1 NA)

Règles de justification des fondations profondes - cf. §8 à 15





Guides techniques et méthodologiques (Sétra / Cerema)

Application des Eurocodes par le maître d’ouvrage - Le programme d’un ouvrage d’art aux Eurocodes (Sétra, 2010) - cf. §2.2.5

(Inventaire des données de projet relatives aux franchissements de cours d’eau)

Guide Eurocodes 0 et 1 – Application aux ponts routes et passerelles (Sétra, 2009) - cf. §4.1.4 et 4.2.4

Cours d’eau et ponts (Sétra, 2007)

(description des phénomènes et des enjeux, recommandations sur la réalisation des études hydrauliques)

Eurocode 7 – Application aux fondations profondes (NF P94-262) (Cerema, 2014) - cf. Chapitre 11 - §1.1 et 1.4

Analyse des risques des ouvrages en site affouillable (Cerema, en cours de rédaction)




Plan de l'exposé









Nature des phénomènes considérésEffets hydrostatiques

Poussée d’Archimède

Poussée latérale de l’eau contenue dans le sol sur murs de culées et piédroits

Effets hydrodynamiquesPoussée hydrodynamique du courant

Efforts dus à la houle, au courant de marée, au batillage

Efforts engendrés par un séisme (tsunamis...)

Chocs de corps flottants ou charriés, embâcles, laves torrentielles...

Affouillements





Effets hydrostatiquesPoussée d’Archimède

Peut être critique en particulier pour :● ouvrages creux enterrés (batardeaux, puits marocains...) ● soulèvement de tabliers (notamment précontraints) si cote sous-poutre sous dimensionnée,● remplissage des tabliers caisson si vitesse de vidange inférieure à la décrue...





Effets hydrostatiquesPoussée sur murs de culées et piédroits





Poussée hydrodynamique du courant et affouillements(cas usuels)

ρw = 1000 kg/m3





Poussée hydrodynamique du courant et affouillements

cf. EC1-1-6 §4.9




Plan de l'exposé








Configurations de calculs et combinaisons d’actions

Niveaux d’eau Quasi-permanent (EB) : susceptible d’être dépassé pdt 50 % du tps de référence

Fréquent (EF) : susceptible d’être dépassé pdt 1% du tps de référence

Caractéristique (EH) : période de retour 50 ans (probabilité de dépassement = 2 % par an)

Accidentel (EE) : niveau le plus élevé ou le plus bas qui ne peut pas être physiquement dépassé (étude hydraulique locale)

Phase exécution : niveau à définir selon contexte projet individuel





Affouillements

Affouillement local pouvant atteindre jusqu’à 2 ou 3 fois la largeur de l’ « obstacle »

Niveau d’affouillement général (charriage et redéposition) à déterminer :● À partir d’un niveau de fond de lit mineur● En tenant compte de son évolution prévisible (abaissement général le cas

échéant - résultats d’études hydrogéologiques)

Calcul en fourchette recommandé en fonction du caractère favorable ou défavorable de l’action considérée (séisme, variation T°C, vent...)





Coefficients de corrélationELS QP, Freq, Cara et ELU Acc :

- Actions dues à l’eau traitées comme des actions permanentes,

- Caractère variable pris en compte par l’intermédiaire des différentes situations de projet définies précédemment (choix des niveaux d'eau)

ELU Fond :- Effets hydrostatiques traités comme des actions permanentes, avec γ

G,sup = 1,2 et γ

G,inf = 1

- Classification effets hydrodynamiques (action permanente ou variable γQ = 1,5) à définir

pour le projet individuel, en tenant compte des conditions environnementales spécifiques

- Coefficients partiels de sécurité appliqués aux effets des actions et non aux niveaux d'eau

- Cumul avec autres actions QP uniquement, sauf si phénomène lié (vent cyclonique)




Plan de l'exposé









Extrait du guide Sétra « Application des Eurocodes par le maître d’ouvrage - Le programme d’un ouvrage d’art aux Eurocodes »





Exemples de clauses spécifiques extraites du CCPT de la reconstruction du pont sur la rivière St-Etienne (La Réunion)





























Merci de votre attentionDenis DAVI

Cerema / Direction territoriale Méditerranée

Adjoint au responsable du PCI « Vulnérabilité des ouvrages de Génie Civil aux aléas sismiques et hydrauliques »

04 42 24 76 81 ou 04 67 20 95 83

[email protected]

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