Note Technique De Stabilite Du Caisson Type 3 Avec Ballastage Provisoire.pdf

MAITRE D’OUVRAGE:

ENTREPRENEUR:

PROJET :

LA REALISATION DES TRAVAUX DE CONSTRUCTION DES INFRASTRUCTURES DU PORT NADOR WEST MED

NOTE TECHNIQUE CONCERNANT LA STABILITE DU CAISSON DE TITRE DU DOCUMENT: TYPE 3 VIS-A-VIS DU GLISSEMENT ET DU RENVERSEMENT DANS LA ZONE DU STOCKAGE DEFENITIVE EN PHASE PROVISOIRE

MANPP

CON

REP

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NUMERO DU DOCUMENT :

00

30/01/2019

Première Edition

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00086

00

Nr.Doc Nr. Révision

NA/HO Approuvé par Maitre d’ouvrage

STFA-SGTM-JDN

TRAVAUX DE CONSTRUCTION DU PORT NADOR WEST MED

Note technique

Contents 1. Introduction .................................................................................................................................2 2. Références ...................................................................................................................................2 3. Hypothèses : ................................................................................................................................2 4. Données d’entrées ........................................................................................................................2 5. Calcul des actions appliqués ........................................................................................................3 5.1. Schéma de la distribution des pressions due à la vague ...........................................................3 5.2. Valeurs des pressions ...............................................................................................................3 5.3. Valeurs des actions ..................................................................................................................4 6. Résultat de calcul : .......................................................................................................................4 6.1. Vérification de la stabilité vis-à-vis du glissement : ................................................................4 6.2. Vérification de la stabilité vis-à-vis du renversement : ...........................................................5 6.2.1 Schéma des moments des actions : ......................................................................................5 6.2.2 Résultats: ..............................................................................................................................5 7. Conclusion ...................................................................................................................................5

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TRAVAUX DE CONSTRUCTION DU PORT NADOR WEST MED

Note technique

1. Introduction Le présent document constitue la note de calcul de détermination du niveau minimal de ballastage solide du caisson type 3, afin d’assurer la stabilité vis-à-vis du glissement et du renversement dans l’emplacement définitif du caisson en phase provisoire.

2. Références 

3666-RAM-CT-00-TEN-CW-008 Rev1



MANPP-CON-CA3B-DWG-00760-P1-02

3. Hypothèses :     

Les caissons sont en état temporaire dans l’emplacement définitif sur la base d’une période de retour de 10 ans. Hauteur de la vague de calcul : Hd =1.25 Hs. (Hd : Hauteur desing des vagues et Hs : Hauteur significative des vagues) La vérification de stabilité est faite en se basant sur la configuration 3 des valeurs de pressions pour une période de retour de 10 ans. Les sollicitations sismiques ne sont pas prises en considération. Le matériau de ballastage considéré dans cette note pour toutes les alvéoles est du sable.

4. Données d’entrées             

Poids du caisson vide : 𝑊𝑐𝑎𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛 = 78500 𝑘𝑁 Surface du corps de caisson en plan: 𝐴𝑐𝑎𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑛 = 561 𝑚² Surface de la dalle du caisson : 𝐴𝑑𝑎𝑙𝑙𝑒 = 597 𝑚² Epaisseur de la dalle : 𝑡𝑑𝑎𝑙𝑙𝑒 = 1 𝑚 Longueur du caisson : 𝐿 = 28.09 𝑚 Base : 𝐵 = 20.565 𝑚 Hauteur immergée (Config 3) 𝐻𝑖𝑚𝑚𝑒𝑟𝑔é = 24.3 𝑚 Surface des cellules en plan: 𝐴𝑐𝑒𝑙𝑙𝑢𝑙𝑒𝑠 𝑝𝑙𝑎𝑛 = 464.3 𝑚² Densité du ballast : 19 𝑘𝑁/𝑚3 Densité d’eau de mer : 10.02 𝑘𝑁/𝑚3 Hauteur voile : 𝐻𝑣𝑜𝑖𝑙𝑒 = 24.7 𝑚 Pourcentage de ballastage minimal : 26 % 𝛾𝐺 , 𝛾𝑄 et 𝛾𝜑′ sont des coefficients de pondération de charge selon EC7.

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Note technique

5. Calcul des actions appliqués 5.1.

Schéma de la distribution des pressions due à la vague

+1.4 m/ZH

0 m/ZH

-24.3 m/ZH

Figure 1 : Distribution des pressions due à la vague (Configuration 3)

5.2.

Valeurs des pressions

Période de retour 1 - 10 ans 1 - 5 ans 1 - 1 an

Configuration Conf 3

a' (kPa) 49,99

b (kPa) 56,33

c’ (kPa) 30,03

d’ (kPa) 30,00

Conf 4

51,37

55,38

27,94

27,91

Conf 3

46,07

52,41

27,93

27,90

Conf 4

47,52

51,53

26,00

25,97

Conf 3

35,61

41,95

22,38

22,35

Conf 4

37,23

41,24

20,82

20,79

Tableau 1 : Valeurs des pressions caractéristiques due à la vague pour le caisson de type 3 (3666-RAM-CT-00-TEN-CW-008 Rev1)

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Note technique

5.3.

Valeurs des actions

𝑃𝐴𝑟𝑐ℎ𝑖𝑚è𝑑𝑒 = 24.3 × 10.02 × 𝐴𝑑𝑎𝑙𝑙𝑒 − 23.3 × 10.02 × (𝐴𝑑𝑎𝑙𝑙𝑒 − 𝐴𝑐𝑎𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑛 )  𝑃𝐴𝑟𝑐ℎ𝑖𝑚è𝑑𝑒 = 136956.37 𝑘𝑁 𝑊 ′ = 𝑊𝑐𝑎𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛 + 𝑊𝑏𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠𝑡 + 𝑊𝑒𝑎𝑢 − 𝑃𝐴𝑟𝑐ℎ𝑖𝑚è𝑑𝑒 𝑊 ′ = 78500 + (0.26 × 19 + 0.74 × 10.02) × 𝐻𝑣𝑜𝑖𝑙𝑒 × 𝐴𝑐𝑒𝑙𝑙𝑢𝑙𝑒𝑠 𝑝𝑙𝑎𝑛 − 136956.37 𝑘𝑁  𝑊 ′ = 83246.21 𝑘𝑁 𝐹1 = 𝑎′ × 𝑥 × 𝐿 = 49.99 × 1.4 × 28.09 𝑘𝑁  𝐹1 = 1965.89 𝑘𝑁 𝑥

𝐹2 = (𝑏 − 𝑎′ ) × × 𝐿 = (56.33 − 49.99) × 0.7 × 28.09 𝑘𝑁 2  𝐹2 = 124.67 𝑘𝑁 𝑦

𝐹3 = (𝑏 − 𝑐 ′ ) × × 𝐿 = (56.33 − 30.03) × 12.15 × 28.09 𝑘𝑁 2  𝐹3 = 8977.13 𝑘𝑁 𝐹4 = 𝑐 ′ × 𝑦 × 𝐿 = 30.03 × 24.3 × 28.09 𝑘𝑁  𝐹4 = 20495.86 𝑘𝑁 𝐵

𝐹5 = 𝑑′ × 2 × 𝐿 = 30 × 10.2825 × 28.09 𝑘𝑁  𝐹5 = 8664.12 𝑘𝑁

6. Résultat de calcul : 6.1.

Vérification de la stabilité vis-à-vis du glissement :

La vérification de la stabilité vis-à-vis du glissement consiste à calculer l’angle de frottement 𝛿𝑚𝑖𝑛 : 𝛾𝜑′ ⋅ 𝛾𝑄 ⋅ ∑41 𝐹𝑖 tan 𝛿𝑚𝑖𝑛 = (𝛾𝐺 ⋅ 𝑊 ′ − 𝛾𝑄 ⋅ 𝐹5 ) La valeur de 𝛿𝑚𝑖𝑛 doit être inférieur à l’angle de frottement Béton/Ballast ≈ 42°. Résultats de calcul : DA1-1 𝛾𝜑′ 𝛾𝑄 𝛾G 𝛿𝑚𝑖𝑛°

DA1-2 1 1,5 1,35 25,47

𝛾𝜑′ 𝛾𝑄 𝛾G 𝛿𝑚𝑖𝑛°

DA3 1,25 1,3 1 35,47

𝛾𝜑′ 𝛾𝑄 𝛾G 𝛿𝑚𝑖𝑛°

1,25 1,5 1 40,11

Sans coefficients 𝛾𝜑′ 1 1 𝛾𝑄 𝛾G 1 𝛿𝑚𝑖𝑛° 22,94

Tableau 2 : Résultats de vérification de la stabilité vis-à-vis du glissement pour les différentes combinaisons

Les angles de frottement béton/ballast obtenus sont inférieurs à 42°. La stabilité vis-à-vis du glissement est vérifiée.

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Note technique

6.2.

Vérification de la stabilité vis-à-vis du renversement :

La vérification de la stabilité vis-à-vis du renversement consiste à calculer le coefficient de sécurité 𝐹𝑠 : 𝛾𝐺 ⋅ 𝑀𝑊 ′ 𝐹𝑠 = 𝛾𝑄 ⋅ ∑51 𝑀𝑖 La valeur de 𝐹𝑠 doit être supérieure à 1.

6.2.1 Schéma des moments des actions :

Figure 2 : Moments des actions à considérer pour la vérification de la stabilité vis-à-vis du renversement

6.2.2 Résultats: DA1-1 1,5 1,35 1,36

𝛾𝑄 𝛾G FS

𝛾𝑄 𝛾G FS

DA1-2 1,3 1 1,16

DA3 𝛾𝑄 𝛾G FS

1,5 1 1,01

𝛾𝑄 𝛾G FS

Sans coefficients 1 1 1,51

Tableau 3 : Résultats de vérification de la stabilité vis-à-vis du renversement pour les différentes combinaisons

Les coefficients 𝐹𝑠 obtenus sont supérieurs à 1. La stabilité vis-à-vis du renversement est vérifiée.

7. Conclusion Pour assurer la stabilité du caisson de type 3 vis-à-vis du glissement et du renversement dans l’emplacement définitif en phase provisoire, le remplissage doit être composé de 26 % de la hauteur des voiles en ballastage solide et 74 % d’eau.

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