Littoral SALY Page : 1/7 Echelle Format : A4 Folio : 1 21/01/13 Première diffusion BRLi : RDA BRLi : NFR BRLi : NFR Indice Date Modifications Redac. Verif. Valid. Maitre d Ouvrage Maître d Ouvrage délégué DIRECTION DE L'ENVIRONNEMENT ET DES ETABLISSEMENTS CLASSES Maitre d œuvre CENTRE EXPERIMENTAL DE RECHERCHES ET D'ETUDES POUR L EQUIPEMENT REALISATION DE LA PROTECTION CÔTIERE DE SALY SUR UN LINEAIRE DE 1,5km ENTRE L HÔTEL PARADIS ET LE PONTON DE L HOTEL ESPADON Entreprise titulaire Dimensionnement des carapaces en enrochements Bureau d études d Exécution des ouvrages maritimes : Numero Emetteur Type d Ouvrage Type document Dénomination 1 02 BATISS DEF NDC NDC04 1
Littoral SALY Page : 2/7 SOMMAIRE 1. DONNEES INITIALES UTILISEES...3 2. CONTEXTE...3 2.1 Organisation des études...3 2.2 Origine et disponibilité des matériaux...3 3. BIBLIOGRAPHIE UTILISEE...5 4. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES...6 4.1 Dimensionnement des blocs du profil courant :...6 4.2 Dimensionnement des blocs des musoirs :...7 FIGURES Figure 1 :Epi en enrochements latéritiques situé au Nord de l hôtel Espadon...4 Figure 2 :Enrochements latéritiques au sein de la carrière la plus puissante...4 des
Littoral SALY Page : 3/7 1. DONNEES INITIALES UTILISEES Les données de base utilisées sont celles consignées au sein de la note d hypothèses générales, et notamment : - La position et les caractéristiques géométriques des ouvrages - La bathymétrie au droit des ouvrages - La houle de projet 2. CONTEXTE 2.1 ORGANISATION DES ETUDES La présente note est écrite dans le cadre d une mission élargie comprenant : - l évaluation de l impact hydrosédimentaire des ouvrages - le dimensionnement des ouvrages. Compte tenu du caractère assez constant de la bathymétrie des ouvrages, le dimensionnement des carapaces est assez indépendant de la position des ouvrages par rapport au trait de côte (dans la limite d une cinquantaine de mètres). Ce cas particulier permet de conduire le dimensionnement structurel des ouvrages tout en permettant une latitude sur leur positionnement. Le dimensionnement peut donc précéder l évaluation de l impact hydrosédimentaire et ses implications en termes de contraintes sur la localisation fine des ouvrages. 2.2 ORIGINE ET DISPONIBILITE DES MATERIAUX Une contrainte de dimensionnement du projet est la disponibilité des enrochements en quantité et dimensions suffisantes dans un contexte technico-économique satisfaisant. Le contexte géologique dans la région de Saly est tel que les enrochements utilisables sont issus de formations latéritiques. Il s agit du type d enrochements utilisés pour la construction des ouvrages visibles à Saly (ouvrages de protection du port, épis et protections de haut de plage). des
Littoral SALY Page : 4/7 Figure 1 :Epi en enrochements latéritiques situé au Nord de l hôtel Espadon Une visite des carrières locales a permis de constater le type d enrochements disponible : Figure 2 :Enrochements latéritiques au sein de la carrière la plus puissante des
Littoral SALY Page : 5/7 Ces enrochements sont généralement arrondis, et d une densité supposée supérieure à 2,8. La taille moyenne des enrochements disponibles en carrière est généralement comprise entre 0,5 m et 1,5 m de diamètre, soit, pour une densité de 2,8, des masses comprises entre 0,2 et 5 tonnes., avec une moyenne probable aux alentours de 1T à 1,5T. Masse volumique de l'enrochement γ1 Diamètre moyen des blocs D Volume moyen des blocs Poids moyen des blocs 2800 kg/m³ 0.10 m 0.20 m 0.30 m 0.40 m 0.50 m 0.60 m 0.70 m 0.80 m 0.90 m 1.00 m 1.10 m 1.20 m 1.30 m 1.40 m 1.50 m 1.60 m 1.70 m 0.00 m³ 0.00 m³ 0.01 m³ 0.03 m³ 0.07 m³ 0.11 m³ 0.18 m³ 0.27 m³ 0.38 m³ 0.52 m³ 0.70 m³ 0.90 m³ 1.15 m³ 1.44 m³ 1.77 m³ 2.14 m³ 2.57 m³ 1 kg 12 kg 40 kg 94 kg 183 kg 317 kg 503 kg 751 kg 1069 kg 1466 kg 1951 kg 2533 kg 3221 kg 4023 kg 4948 kg 6005 kg 7203 kg Il est prévu au CPTP la mise en œuvre d environ 17000 m3 d enrochements, soit, pour un indice des vides en place de 0,38 et une densité de 2,8, environ 30 000 tonnes d enrochements. 3. BIBLIOGRAPHIE UTILISEE Le dimensionnement s est notamment appuyé sur les ouvrages et recommandations suivants : Design of low-crested (submerged) structures an overview 6th International Conference on Coastal and Port Engineering in Developing Countries, Colombo, Sri Lanka, 2003 Low Cost Rock Structures for Beach Control and Coast Protection - Practical Design Guidance - Defra/Environment Agency Environmental design of low crested coastal defence structures EU Fifth Framework Programme 1998-2002 Numerical prediction of salient formation in the lee of offshore reefs - Proceedings of the 3rd International Surfing Reef Symposium, Raglan, New Zealand, - June 22-25, 2003. p 196-218 Les formulations de Hudson pour la stabilité des talus enrochés : (d'après Les enrochements Ministère de l équipement, du logement, des transports et de la mer - Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Septembre 1989). des
Littoral SALY Page : 6/7 4. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES Le type d ouvrage indiqué au sein du CPTP est brise lame homogène en enrochements. Le dimensionnement est fait avec la houle de projet, selon deux méthodes de calcul (Hudson et Sogreah) et avec deux types de blocométrie des enrochements (étalée ou resserrée). La contrainte la plus conservatrice est retenue et la granulométrie resserrée est retenue comme étant supposée la plus compatible avec les carrières locales et le faible espace de stockage provisoire au droit du site des travaux. TABLEAU D'AIDE AU CHOIX DE LA VALEUR Kd HUDSON suivant la nature des blocs Valeurs de KD proposées profil courant musoir pour des dommages vague vague non vague vague non limités à 5% environ déferlante déferlante déferlante déferlante Enrochements arrondis 2.5 2.6 2.0 2.4 Arêtes vives 3.0 3.5 2.7 2.9 Il est retenu un coefficient Kd de 2,5 pour le profil courant et 2 pour les musoirs. 4.1 DIMENSIONNEMENT DES BLOCS DU PROFIL COURANT : LIBELLE Littoral de Saly ANALYTIQUE 800495 Houle centenale DATE 25/01/2013 PROTECTION DES TALUS DES OUVRAGES HYDRAULIQUES Application des formules d'hudson et de Sogreah (d'après Les enrochements Ministère de l équipement, du logement, des transports et de la mer Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Septembre 1989). Amplitude de la houle m Hs = 2.85 Densité des blocs t/m3 d = 2.80 Densité de l'eau t/m3 do = 1.026 Porosité arrangement 2 couches % ρ = 38 Coefficient d'arrangement USI ke = 1.02 HUDSON SOGREAH profil courant (carapace) 1/cotg (angle du talus) =1V/ 2.0 H 1.5 H Coefficient k Sogreah [0.25 pour carrière, 0.12 pour béton] k = 0.25 0.25 Coefficient Kd Hudson (voir choix ci-contre) KD = 2.5 2.5 d'où, masse moyenne d'un bloc de la carapace: tonnes W moyen = 2.508 3.344 Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W min = 1.88 2.51 Granulométrie et tonnes W max = 3.13 4.18 ressérée ou Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W10% = 0.84 1.11 Granulométrie et tonnes W max = 7.52 10.03 étalée Epaisseur minimale totale de la protection, pour deux couches mètres E min = 1.97 2.16 d'où, masse moyenne d'un bloc de la carapace: tonnes W moyen= 2.142 4.008 Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W min = 1.61 3.01 et tonnes W max = 2.68 5.01 ou Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W10% = 0.71 1.34 et tonnes W max = 6.43 12.02 Epaisseur minimale totale de la protection, pour deux couches mètres E min = 1.87 2.30 Granulométrie ressérée Granulométrie étalée des
Littoral SALY Page : 7/7 Si l ouvrage était zoné, c'est-à-dire composé d une carapace posée sur un filtre protégeant un noyau, ce dernier n aurait qu un volume très faible, non pertinent. Il est donc confirmé le principe de retenir un ouvrage homogène. Son caractère faiblement émergé, voire faiblement immergé en cas de marée élevée, le rapproche des structures de type récif immergé. Sur base du dimensionnement ci-avant, il est retenu la mise en œuvre de blocs de granulométrie assez resserrée comprise entre 1T et 4T, soit un diamètre moyen compris entre 0,9 m et 1,4 m. La masse moyenne des blocs à mettre en œuvre est de 2,5 tonnes (diamètre moyen de 1,2m). Ces résultats optimisés sont compatibles avec les potentialités des carrières locales. A noter que pour arriver à retenir des blocs compatibles avec les carrières locales, la pente des talus a été adoucie, passant de 3H/2V à 2H/1V. Un calcul fait avec des pentes à 3H/2V conduit à des blocs de masse moyenne de 4T, variant entre 3 et 5 tonnes, ce qui n est a priori pas disponible en quantité suffisante dans les carrières locales. 4.2 DIMENSIONNEMENT DES BLOCS DES MUSOIRS : PROTECTION DES TALUS DES OUVRAGES HYDRAULIQUES Application des formules d'hudson et de Sogreah (d'après Les enrochements Ministère de l équipement, du logement, des transports et de la mer Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Septembre 1989). Amplitude de la houle m Hs = 2.85 Densité des blocs t/m3 d = 2.80 Densité de l'eau t/m3 do = 1.026 Porosité arrangement 2 couches % ρ = 38 Coefficient d'arrangement USI ke = 1.02 HUDSON SOGREAH profil courant (musoir) 1/cotg (angle du talus) =1V/ 2.0 H 1.5 H Coefficient k Sogreah [0.25 pour carrière, 0.12 pour béton] k = 0.25 0.25 Coefficient Kd Hudson (voir choix ci-contre) KD = 2 2 d'où, masse moyenne d'un bloc de la carapace: tonnes W moyen = 3.135 4.180 Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W min = 2.35 3.13 Granulométrie et tonnes W max = 3.92 5.22 ressérée ou Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W10% = 1.04 1.39 Granulométrie et tonnes W max = 9.40 12.54 étalée Epaisseur minimale totale de la protection, pour deux couches mètres E min = 2.12 2.33 d'où, masse moyenne d'un bloc de la carapace: tonnes W moyen= 2.142 4.008 Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W min = 1.61 3.01 et tonnes W max = 2.68 5.01 ou Correspondant à des blocs de poids compris entre tonnes W10% = 0.71 1.34 et tonnes W max = 6.43 12.02 Epaisseur minimale totale de la protection, pour deux couches mètres E min = 1.87 2.30 Granulométrie ressérée Granulométrie étalée Sur base du dimensionnement ci-avant, il est retenu la mise en œuvre de blocs de granulométrie resserrée comprise entre 2,3T et 4T, soit un diamètre moyen compris entre 1,2 m et 1,4 m. La masse moyenne des blocs à mettre en œuvre est de 3 tonnes (environ 1,3 m de diamètre). Ces résultats optimisés sont compatibles avec les potentialités des carrières locales. A noter que pour arriver à retenir des blocs compatibles avec les carrières locales, la pente des talus a été adoucie, passant de 3H/2V à 2H/1V. Un calcul fait avec des pentes à 3H/2V conduit à des blocs de masse moyenne de 4,2T, variant entre 3,1 et 5,2 tonnes, ce qui n est a priori pas disponible en quantité suffisante dans les carrières locales. *** des