Project DynAval / workshop / interazione flusso valanghivo infrastrutture 1-2 dicembre 2011, Gressoney La Trinité (AO) > Actions d avalanches sur les galeries de protection (Directive suisse) > Principes de dimensionnement pour des objets / installations / bâtiments menacés par des avalanches André Burkard CH-3900 Brigue
CONTENUE 1. Directives 2. Etudes de cas concrets: > (A) Nouveau Téléphérique, Plan Francey Moléson (FR) > (B) Pylône à treillis, Zwischbergen (VS) > (C) Galerie de protection contre les avalanches, In den Böschen (UR) > (D) Pont du Spinatobel (GR) > (E) Cabanne d Anen, Lötschental (VS) 3. Discussion
Directives à réspecter en Suisse (2006) (2007) (2005) > Installations touristique > Galeries >Protections bâtiments
(A) Nouveau Téléphérique, Plan Francey Moléson (FR) 1 km
Pylône à treillis
Protection prévu du pylône Tôle métallique (obstacle étroit) D: 0.4 m 1.1 m H: 3 m Actions > Poussée de la neige > Petites avalanches
Calculs avalanches: Données de base Principes (2006) > Périodes de retour: Catégorie d Objet Installation de liaison Installation d exploitations Installation de liaison et d exploitations Période de retour (T) pour des installations 10 30 100 300 stations X X stations X X pylônes X X > Pousée de la neige sur des pentes > 25 (T 30 ans) Directive: Bundesamt für Verkehr (BAV) und Eidg. Institut für Schnee und Lawinenforschung (SLF): Leitfaden Berücksichtigung der Lawinen- und Schneedruckgefährdung bei touristischen Transportanlagen, Entwurf, Stand 30. August 2006.
Poussée de la neige sur les pieds du pylône q g = ρ g h A2 0.5 K N η D/d A [kn/m ]
Action avalanches coulantes sur le pieds du pylône P = 0.5 c F ρ v 2 [N] q F = 0.5 c ρ v 2 [N/m 2 ] c: coefficient de résistance
Directive à respecter pour les installations touristiques
Protections plus souples.
Scénarios spéciales pour des pylônes situés dans des zones de dépot d avalanches Modèle de l action
Modèle de l action dépôt d avalanche
Modèle de l action de la 2ième avalanches sur un dépôt d avalanches
(B) Pylône à treillis, Zwischbergen (VS) 1 km Avant l avalanche de décembre 2008
Pylône à treillis, Zwischbergen (VS) Avalanche de décembre 2008 Foto Marc Schaer, SLF
Pylône à treillis, Zwischbergen (VS) Après l avalanche de décembre 2008 emporté et plié par l avalanche
Mur déflecteur
Dimensionnement du mur déflecteur Q e v α Hindernis v' qp q F q F =ρ v 2 sin 2 α [N/m 2 ] q p = µ q n [N/m2 ] µ: Coefficient de frottement [-] (0.25 0.4) Q e = Pression statique de remplacement
Protections déflecteures
Protections déflecteures Val Madris (GR)
(C) Galerie de protection contre les avalanches, In den Böschen (UR)
Zones de déclenchement 0.5 km
Simulations RAMMS 2D (avalanches coulantes) Vitesses avalanches coulantes
Directive Actions d avalanches sur les galeries de protection (OFROU, 2007) Fotomontage Fellmann Geotechnik, 2011 > «Les situations typiques d'actions dues à la neige et aux avalanches sont à décrire.«> «[ ] L'expert en avalanches définit les situations dans lesquelles ces actions peuvent se présenter et donne les valeurs des actions ainsi que les périodes de retour: > Cas normal: T =30 ans (facteur de charge: γ F = 1.5) > Cas accidentelle: T = 300 ans (facteur de charge: γ F = 1.0) > «[ ] Il incombe au maître d ouvrage de décider, sur la base d un évaluation des risques, s il y a lieu de tenir en compte et dans quelle proportions des actions d une avalanche accidentelle > «Toutes les actions dues aux avalanches en mouvement, soit les effet des charges verticales, ceux du frottement et des forces de déviation sont ensemble et simultanément actions prépondérantes ou actions concomitantes. «
Cas 1: Avalanche coulante sur terrain nu
Cas 2: Avalanche coulante sur toit enneigé
Cas 3: Avalanche coulante par dessus un dépôt d avalanches
Cas 4: Dépôt d avalanches au repos
Autres cas 5 8 (moins fréquents) Cas 5: Pression statique de neige contre la parroi avale del la galerie Cas 6: Pousée d avalanche contre la paroi avale de la galerie Cas 7: Pression de rampement sur le toit de la galerie Cas 8: Impact d avalanche sur un toit de galerie
Evaluation des actions d avalanches Expert avalanches: > Etude du danger, données d entrée ingénieur civil: > Evalutions des actions et dimensionnement de la sécurité structurale :
(D) Spinatobelbrücke (GR) Fotomontage cours d eau/neige/avalanche, 2008
Evénements 01.03.1896 21.04.1975 21.04.1975 Foto Kt. GR Foto Gemeindekanzlei Malix Foto TBA Kt. GR
Situations d actions Avalanche coulante Avalanche poudreuse
Modèle d'action pour les pylônes en béton
(E) Cabanne d Anen, Lötschental (VS) ivs-gis.ch, 29.11.2011 1 km
Cabanne d Anen, Lötschental (VS) Avant l avalanche du 2 mars 2007 Après l avalanche du 2 mars 2007
Analyse du danger d avalanches E 0.5 km D 146 C B A Legende Untersuchungsgebiet Anrisszonen 28-45 Anrisszonen 45-60 Trockene Fliesslawine x x X X x Sehr trockene Fliesslaw. Feuchte Fliesslawine Staublawine
N Parois exposées aux avalanches > Presssion aval fenêtres: 12.5 [kn/m 2 ] > Epaisseur fenêtres: d = 70 mm
Modèle de l action pour des parois exposées à des avalanches Mur fortifiée h g [m]: h n [m]: h f [m]: h stau [m]: Hauteur du bâtiment Epaisseur de la neige Hauteur d écoulement de l avalanche coulante Hauteur de retenue de l avalanche coulante q e [kn/m 2 ]: Pression statique de remplacement due à une charge concentrée (choc) q f [kn/m 2 ]: Pression exercée par l avalanche coulante q r [kn/m 2 ]: Frottement spécifique v f [m/s]: Vitesse de l avalanche coulante Modèle de l action pour des parois exposées à des avalanches. D après la Richtlinie Objektschutz gegen Naturgefahren de 1999, Gebäudeversicherung des Kantons St. Gallen, CH-9001 St. Gallen.
Modèle de l action q nf = 20 kn/m 2 q nf = 0 kn/m 2 q nf = 0 kn/m 2 Westansicht Südansicht q nf = 12.5 kn/m 2 q nf = ρ v 2 [N/m 2 ] q pf = µ q nf [N/m 2 ] ρ = [300 kg/m 3 ] v = [m/s] Nordansicht Ostansicht
Protection contre des glissement
Comment protèger? Merci pour votre attention Une rupture douce, ou le mazot de béton Lamunière I., 2006
Discussion
Pylône sans protection: petites distances des barres Petites distances des barres métaliques (< 1m)
Pylône sans protection: grandes distances des barres
Pylône sans protection: éléments métalliques