N 15 - SURMONTER LES CONTRAINTES

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1 N 15 - SURMONTER LES CONTRAINTES INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES L eau d est en ouest : le projet d irrigation du littoral ouest de La Réunion La Réunion est un territoire insulaire bénéficiant de conditions hydrologiques très importantes à l échelle de l ile mais qui est pourtant confronté à de grandes disparités de sa ressource en eau disponible, du fait de ses caractéristiques géographiques et géologiques : une côte au vent (nord-est) très arrosée et une côte sous le vent (sud-ouest) aride, marquée par des déficits structurels importants de ressource en eau. Ce manque d eau constitue un handicap sévère aux initiatives économiques ainsi qu au développement équilibré du territoire, les enjeux liés à l eau s exprimant en effet en termes de satisfaction des besoins domestiques, agricoles, industriels et environnementaux. Le conseil général a donc mis en œuvre le projet de transfert est/ouest pour répondre de façon globale à ces besoins. Ce projet de grande ampleur mobilise des moyens techniques considérables en vue de la mise en place d ouvrages hydrauliques structurants de maitrise de l eau à l échelle de l ile. À terme, environ 100 millions de mètres cubes d eau seront captés sur la façade est de l ile, transférés par un réseau de galeries souterraines (représentant un linéaire total d environ 30 km) puis distribués au niveau de la région ouest par un réseau de canalisations de plusieurs centaines de kilomètres. La route qui s accroche à la montagne : la construction de la route des Tamarins Un projet hors norme, des distances vertigineuses, la route des Tamarins est composée d ouvrages plus impressionnants les uns que les autres. Pas moins de 120 ouvrages d art! Tous les types d ouvrages de génie civil sont présents sur les 34 km de la route : viaducs, ponts, tunnels, tranchées couvertes, ponts de toutes natures et tailles, ouvrages hydrauliques Le relief très accidenté a induit des contraintes fortes, notamment pour franchir les nombreuses ravines, brèches creusées par l écoulement des eaux. Quatre ouvrages exceptionnels : le viaduc de Saint-Paul : long de 756 m, en forme de S, il s'élève du niveau de la mer jusqu'à 213 m d'altitude ; c est un ouvrage en béton précontraint construit par encorbellements successifs ; le viaduc de la ravine de Trois-Bassins : long de 374 m, c est un ouvrage en béton à précontrainte extradossée ; 1

2 le viaduc de la Grande Ravine : long de 300 m, il franchit une brèche d environ 170 m de profondeur ; il s agit d un pont à béquilles ; le viaduc de la ravine Fontaine : long de 200 m, il surplombe une ravine de 110 m de profondeur ; c est un pont en arc. Dix ouvrages d'art non courants de la route des Tamarins sont des structures mixtes métal/béton de type bipoutre. Un tunnel : le tunnel du cap La Houssaye. Ce tunnel est double, il se compose de deux tubes décalés de 9 m de hauteur. D'une longueur respective de 368 m et 323 m, ces deux tubes sont séparés de 26 m. Recevant chacun trois voies de circulation, ils font 15 m de large sur 8 m de haut, au niveau de la clé de voute. Les tunnels ont été réalisés sans tunnelier, ni explosif. Étant donné la nature du terrain, c'est la méthode traditionnelle, à la pelle, qui a été retenue. On réalise tout d'abord les 20 premiers mètres d un côté du tunnel puis on change de côté afin de rejoindre l'amorce précédemment réalisée. Deux tranchées couvertes : la tranchée couverte de la falaise du cap La Houssaye : elle démarre 30 m sous la crête de la falaise, mesure 200 m de long et débouche sur la Savane. la tranchée couverte de Piton Bois-de-nèfles fait 220 m de long et traverse le quartier Bois-de-nèfles. Neuf échangeurs routiers. Au total, les ouvrages d art ont représenté 15 % du linéaire de la route des Tamarins et près de 50 % du cout total. MÉDIAGRAPHIE À lire Desveaux Delphine, Le Pari de l impossible, la route des Tamarins à La Réunion, Presses de l École nationale des ponts et chaussées, Jonca Fabienne, La Route des Tamarins La Réunion des défis, Océan éditions, Collectif Parkstone, Les Ouvrages d art : les ponts, Parkstone, Trait d union entre deux mondes, le pont est un point de tension entre deux endroits identitaires. Libre, n appartenant ni à une terre ni à l autre, il enfreint le paysage et défie la nature. Le pont incarne à lui seul la volonté humaine de tisser des liens économiques, nécessaires et vitaux entre les hommes. Sassi Perino Angìa, Faraggiana Giorgio, Les Ponts, Grund ; 2004 À la fois ouvrages d'art et nécessités de communication, les ponts, tout en faisant partie de notre environnement, transforment les paysages dans lesquels ils s'insèrent. Par leur caractère symbolique, ils sont l'expression de la culture d'une société, et font l'objet à la fois d'innovations et de traditions architecturales. Depuis l'antiquité jusqu'à nos jours, cet ouvrage propose quelques-uns des plus beaux exemples de ces édifices à travers le monde. 2

3 Savet Jean-Marie, Les Ponts d hier et d aujourd hui, Maé-Erti, En peu de phrases, beaucoup de dessins, de très nombreuses photos comment comprendre et apprécier les ponts et ouvrages d'art. Bennet David, Les Ponts, Eyrolles, Ce livre raconte l histoire de ponts, de l antiquité à nos jours. L auteur explique à travers des photos et des schémas, les techniques novatrices qui ont permis de défier la nature. En ligne Réseau national de ressources en technologie collège. Nombreuses ressources dans «ressources pédagogiques, cinquième». Nombreuses informations sur les ouvrages d'art et sur d'autres œuvres de la construction, du génie civil ou de l'architecture dans le monde entier et au fil du temps. Plateforme virtuelle d information sur les travaux publics, leurs réalisations, leur histoire, leurs acteurs, leurs métiers, leurs techniques. Édité par ASCO-TP, association pour la connaissance des travaux publics, "Métiers, Réalisations, Histoire". Site officiel du viaduc de Millau. À voir Les épisodes suivants du programme «C est pas sorcier», émission diffusée sur France 3 : Le viaduc de Millau : les sorciers font le pont! Les ponts ; Le tunnel sous la Manche. 3

4 POINTS DE PROGRAMMES D ENSEIGNEMENT Niveaux, disciplines, compétences Collège, technologie BO spécial n 6 du 28 août 2008 technologie classe de 5 e, domaine d application «Habitat et ouvrages». CONNAISSANCES Solutions techniques CAPACITÉS Identifier la solution technique retenue pour réaliser une fonction de service. Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service. Croquis, schéma, codes de représentation Traduire sous forme de croquis l organisation structurelle d un objet technique. Collège, socle commun Compétence 3 - Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique : pratiquer une démarche scientifique et technologique, résoudre des problèmes ; savoir utiliser des connaissances dans divers domaines scientifiques. Compétence 4 - La maitrise des techniques usuelles de l information et de la communication (B2i) : domaine 1 s approprier un environnement informatique de travail ; domaine 2 adopter une attitude responsable ; domaine 3 créer, produire, traiter, exploiter des données. Compétence 7 - L autonomie et l initiative : être capable de mobiliser ses ressources intellectuelles et physiques dans diverses situations ; faire preuve d initiative. 4

5 PISTES PÉDAGOGIQUES Dans cette proposition, l affiche pourrait être utilisée au moment de la synthèse ; en effet, la route des Tamarins, au travers de ses nombreux ouvrages, concentre une grande variété de types de structure de pont. Niveau/Discipline Cinquième/Technologie. Situation déclenchante Le professeur montre à toute la classe les deux photos suivantes. Situation n 1 : Tablier Culées Image 1 : maquette d un pont composé d un tablier et de deux culées Michel Bigos Situation n 2 : Déformation Image 2 : déformation d un tablier de pont Michel Bigos 5

6 Problème : que faire pour que la déformation du tablier soit inférieure à 5 mm? Les élèves sont répartis en équipe. Au sein d une équipe, chaque élève propose des solutions pour limiter la déformation en s appuyant sur des schémas. Ensuite, chaque équipe effectue une mise en commun et fait des propositions sous forme de croquis. Enfin, un élève par équipe passe au tableau et dessine un des schémas. Culées LÉGENDE Tablier Solution technique Image 3 : exemple de propositions formulées par les élèves Michel Bigos Activité : expérimenter différentes solutions Distribution à chaque équipe du matériel suivant : 1 support avec 2 culées fixées dessus (1) 1 tablier en PVC (2) 1 plaque de PVC (3) 2 poutres IPN (4) 1 pile de pont (5) 2 plaques de PVC pour réaliser des béquilles (6) 1 poids (7) 6

7 Image 4 : ensemble du matériel à disposition pour expérimenter Michel Bigos Expérimentation Chaque équipe expérimente les différentes solutions possibles avec le matériel fourni : prises de photos, prises de mesures, rédaction au propre sur informatique des différentes solutions trouvées. Compte rendu Chaque équipe propose un fichier à l aide d un logiciel de traitement de texte. PONT À PILE PONT À POUTRES PONT À BÉQUILLES PONT EN ARC Image 5 : photos légendées de l expérimentation exemples Michel Bigos 7

8 Synthèse Depuis toujours, l homme a eu besoin de franchir des obstacles et il a trouvé des solutions techniques bien différentes pour construire des ponts. Un tableau comme celui ci-après peut être complété en y insérant des photos : Quelques exemples de solutions techniques triées par type de structure Croquis Pont à poutres AUTEURS Conception de l affiche : Claire Lucchese Accompagnement pédagogique : Michel Bigos PANNEAU RÉALISÉ AVEC LE CONCOURS DE : Région Réunion Copyright SCÉRÉN CNDP-CRDP,