Problématique des digues littorales sur sols compressibles. En Gironde et Charente-Maritime. Digues sur sols compressibles

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1 Problématique des digues littorales sur sols compressibles En Gironde et Charente-Maritime Page 1/34

2 Introduction I/ Répartition et particularités des ouvrages sur sols compressibles II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia III/ Désordres des réparations Conclusion Page 2/34

3 I/ Répartition et particularités des ouvrages sur sols compressibles Base de données des ouvrages de défense à la mer Source : DDTM17 Ouvrages en Charente-Maritime Informations : Position géographique Etat des ouvrages avant Xynthia Nature des ouvrages Page 3/34

4 I/ Répartition et particularités des ouvrages sur sols compressibles Base de données des ouvrages de défense à la mer Sols compressibles Page 4/34

5 I/ Répartition et particularités des ouvrages sur sols compressibles Base de données des ouvrages de défense à la mer Source : DDTM17 Sols compressibles Page 5/34

6 I/ Répartition et particularités des ouvrages sur sols compressibles Linéaires des ouvrages de défense à la mer en Charente- Maritime et en Gironde Linéaire des ouvrages de défense à la mer Sols Compressibles Sols non Compressibles Total Charente-Maritime (17) 147 km 66 % 77 km 34 % 224 km Estuaire de la Gironde (33) 383 km 96 % 14 km 4 % 397 km TOTAL 530 km 85 % 91 km 15 % 621 km Page 6/34

7 I/ Répartition et particularités des ouvrages sur sols compressibles Linéaire des types d ouvrages de défense sur sols compressibles Types d ouvrage Charente-Maritime Estuaire de la Gironde Terre 53 km 36 % 86 km 22 % Enrochements 32 km 22 % 14 km 4 % Maçonnés 43 km 29 % 43 km 11 % Mur 5 km 3 % 4 km 1 % Terrain Naturel 1 km 1 % 22 km 6 % Autres 13 km 9 % 214 km 56 % TOTAL 147 km 383 km Page 7/34

8 I/ Répartition et particularités des ouvrages sur sols compressibles Ouvrage en terre et sols compressibles : Multiples contraintes Tassements en cm A PROFIL 218-PR 4,360 MESURES DES TASSEMENTS PAR TASSOMETRES MULTIPOINTS Temps en Jours 2,0 m 4,0 m 6,0 m 8,0 m 10,0 m 12,0 m 14,0 m Dernière mesure le 13/01/2011 Page 8/34

9 La Tempête Xynthia du 27 au 28 février f 2010 Coefficient de marée élevé XYNTHIA + Pleine Mer + Dépression atmosphérique + Vitesse des vents très élevée = SUBMERSION MARINE EXCEPTIONNELLE II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Page 9/34

10 Analyse des ruptures Base de données Xynthia II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Digues de Charente-Maritime Brèches et Ruptures de Digues non exhaustif Zones submergées Page 10/34

11 Méthode 1: Analyse cartographique II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Sols compressibles Ouvrages à la mer Brèches et Ruptures Zones submergées Inondation à l arrière d une digue = Digue présentant un ou des désordres Page 11/34

12 II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Statistique des désordres en Charente-Maritime : Méthode 1 Sols Compressibles Sols non Compressibles Total Linéaire des ouvrages Linéaire des Désordres Linéaire des désordres Linéaire des ouvrages 147 km 66 % 77 km 34 % 224 km 119 km 75 % 39 km 25 % 158 km 80 % 50 % 70 % Environ 2/3 des ouvrages sont sur sols compressibles Les 4/5 ont subi des désordres Comment expliquer la répartition des désordres? Page 12/34

13 par les types d ouvrage de défense à la mer II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Kilomètres 55 Brèches et Ruptures de Digues Sols compressibles Composition des digues: Digues en terre Digues en enrochement Digues maçonnées Digues en terrain naturel Autres types de digues Digues en mur Page 13/34

14 par les types d ouvrage de défense à la mer II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Kilomètres 55 Brèches et Ruptures de Digues Sols compressibles Composition Types des Nombre digues: de % d ouvrages Ruptures Digues en terre Terre % Digues en enrochement Enrochemen 9 16 % ts Digues maçonnées Maçonnés Digues en 16 terrain naturel 30% Mur 3 5 % Autres types de digues Terrain Digues en 1mur 1 % Naturel Autres % Page 14/34

15 par l état l des ouvrages de défense à la mer II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Kilomètres 55 Brèches et Ruptures de Digues (dont 32 sur ouvrages avec données) Sols compressibles Etat des digues avant la tempête Xynthia ( ): Digues en mauvais état Digues en état moyen Digues en état sain Digues sans données Page 15/34

16 par l état l des ouvrages de défense à la mer II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Kilomètres 55 Brèches et Ruptures de Digues (dont 32 sur ouvrages avec données) Sols compressibles Etat des Nombre de % Etat des digues avant la tempête digues avant Ruptures Xynthia ( ): rupture Digues en mauvais état BON 7 22 % Digues en état moyen MOYENDigues en 19 état sain 59 % Digues sans données MAUVAIS 6 19% Faux sentiment de sécurité! Page 16/34

17 par l échelle l d observation de la submersion II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia 0 0 Sols compressible = Zones plates Les inondations sur sols compressibles sont plus visibles. Page 17/34

18 Méthode 2 : Recherche des ruptures par surverse II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia 0 0 Talus côté terre Crête de digue Talus côté mer P=F$N 1 Page 18/34

19 Méthode 2 : Recherche des ruptures par surverse II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia 0 0 Talus côté terre Crête de digue Talus côté mer P=F$N 2 Page 19/34

20 Méthode 2 : Recherche des ruptures par surverse II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia 0 0 Talus côté terre Crête de digue Talus côté mer P=F$N 3 Page 20/34

21 Méthode 2 : Recherche des ruptures par surverse II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia 0 0 Talus côté terre Crête de digue Talus côté mer P=F$N 4 Page 21/34

22 II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Les Etapes de l érosion l des digues par surverse de G. J. HANSON P=F$N 4 La brèche s élargit par érosion de la digue de part et d autre. Page 22/34

23 II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia LES PLÉNIÈRES 2011 de l Ifsttar Observations in situ Ancienne brèche réparée en terre (PHASE 4) Erosion de Surverse et amincissement de la crête de digue (PHASE 2) Charron le 04/05/2010 Page 23/34

24 Exploitation des photographies aériennes II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Cône de dépôt : Dépôts de sédiments permettant d évaluer la direction et l intensité des courants traversant les ouvrages mètres Nord PHASE 4 PHASE 2 8 m PHASE 3 PHASE 2 8 m PHASE 3 PHASE 2 PHASE 2 3 m 5 m PHASE 3 PHASE 2 Charron le 09/04/2010 Page 24/34

25 II/ Ruptures lors de la tempête Xynthia Comparaison des deux méthodes : Exemple de Charron Linéaire de digues Linéaire de désordres Méthode m m 95% La méthode 1 surestime le linéaire de désordres Linéaire de désordres 6350 m 47% Méthode 2 PHASES d érosion Longueurs Réflexion pour la considération des ouvrages de défense à la mer pour les PPR submersion marine PHASE m 6 % PHASE m 45% PHASE m 25 % PHASE m 24 % TOTAL 6350 m Page 25/34

26 Formation des désordres sur les digues de Charron III/ Désordres des réparations Talus côté eau Talus côté terre Hauteur entre 1m et 3m Digue en terre Page 26/34 Etat des digues le 04/05/10

27 La Géom ométrie des ouvrages : La brèche DAUZAC III/ Désordres des réparations N Les ravines sont contournées en créant un ouvrage en arc de cercle. Fissuration de la crête de digue côté terre Réparation de la brèche Dauzac le 12/03/2010 L eau pousse sur de la structure de l ouvrage et l ensemble crée de nouveaux désordres. Page 27/34

28 Résum sumé de la problématique III/ Désordres des réparations Technique de construction Géologie Phénomène naturel Hydro dynamisme Tempête Xynthia du 28 février 2010 Page 28/34

29 Résum sumé de la problématique III/ Désordres des réparations Technique de construction Géologie Phénomène naturel Hydro dynamisme Digues de La Parpagnole (17) Type de matériaux utilisés Page 29/34

30 Résum sumé de la problématique III/ Désordres des réparations Technique de construction Géologie Phénomène naturel Hydro dynamisme Digues de Charron (17) Impact de l événement sur l ouvrage Page 30/34

31 Résum sumé de la problématique III/ Désordres des réparations Technique de construction Géologie Phénomène naturel Hydro dynamisme Digues de Charron (17) Conception de l ouvrage Page 31/34

32 L outil d archivage développ veloppé pour Google Earth III/ Désordres des réparations Page 32/34

33 L outil développ veloppé sous Google Earth III/ Désordres des réparations $N'JNI ' Page 33/34

34 Conclusion Construire des digues sur sols compressibles est complexe car il faut prendre en compte : Les tassements de consolidation et de fluage Les stabilités à court terme Ce qui peut demander des améliorations de sols et des matériaux nobles Les problèmes : Linéaire important (2/3 des digues en 17) cout élevé Sites protégés (Réserves Naturelles) difficultés environnementales et administratives Enjeux parfois faibles Hauteur plus importante (situation en zones basses) Les méthodes actuelles de construction et d entretien montrent des limites (désordres, ruptures ) Pour la une meilleure prise en compte des spécificités des ouvrages sur sols compressibles Accompagnement par un outil d étude et de gestion Page 34/34

35 Les Enjeux : Cartographie des zones urbanisées CETE-SO \ LR Bordeaux: Y Nédélec, S Gardet, J Revel, V Droz Page 35/34

36 Linéaires des types d ouvrages de défense à la mer en Charente-Maritime et en Gironde sur sols compressibles Types d ouvrages sur sols compressibles Linéaire en km % Terre 140 km 26 % Enrochements 46 km 9 % Maçonnés 86 km 16 % Mur 8 km 2 % Terrain Naturel 23 km 4 % Autres 227 km 43 % Total 530 km Page 36/34

37 Constatation de désordres sur les digues de Charron III/ Désordres des réparations Reconstruction des digues le 07/04/10 Etat des digues le 04/05/10 Etat des digues le 01/03/11 Page 37/34

38 Impact hydrodynamique des vagues 1. Génération des vagues par le vents 2. Propagation libre (houle) 3. Transformation par effet du fond 4. Déferlemen t à la côte Page 38/34

39 Impact hydrodynamique des vagues Les Types de déferlement des vagues dépend de : La hauteur de déferlement (Hb) La période de la houle La pente du fond K= Hb.m -1 g.t² C. J. Gavin Page 39/34

40 Classification selon la cambrure et la pente Type de déferlement dans le plan Hauteur de houle Cambrure = Longueur d onde Page 40/34 O. Thual, 26 juin 2010

41 La croûte consolidée de surface Problème de stabilité à court terme Tassement Contexte naturel Matériaux A4 très plastiques et saturés Acheminement de matériaux nobles Page 41/34

42 Les Réserves Naturelles et le Code de l Environnement Les réserves naturelles nationales sont des outils réglementaires ( ) qu il convient de soustraire à toute intervention artificielle susceptible de les dégrader (Art. L à , C. Env.). Le classement en réserve naturelle interdit toute destruction et toute modification du milieu. Les activités pouvant être règlementées ou interdites sont notamment ( ) l exécution de travaux ( ). Les territoires classés en réserves naturelles régionales ne peuvent être ni détruits ni modifiés ( ) sauf autorisation spéciale accordée par le conseil régional. Page 42/34