Solutions de rechange aux sacs de ... - cours-genie ?· pour le détournement et le confinement de cours…

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    14-Sep-2018

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  • Solutions de rechange aux sacs de sablepour une protection temporaire contre

    les inondations

    Kevin Biggar, Ph.D., P.Eng.

    Srboljub Masala, M.Sc., C.E.

    Ministre des transports et des servicespublics de l'Alberta

    Direction des services en cas de catastrophe

    et Protection civile Canada

    Octobre 1998

  • i

    Rsum

    La prsente tude traite de rcentes mthodes novatrices pouvant remplacer lutilisation des sacsde sable comme mesure de protection temporaire contre les inondations. Il s'agit essentiellement d'unexamen de la documentation publie ce sujet et des brochures commerciales disponibles. Lesnouvelles techniques et mthodes proposes ont fait l'objet d'une valuation critique fonde sur lespratiques professionnelles courantes et l'exprience accumule en matire de lutte contre lesinondations. Les aspects suivants de chaque solution envisage ont t valus :

    stabilit, c'est--dire rsistance au glissement, au renversement et aux infiltrations, et chargeexerce sur le sol;

    facilit de construction, notamment simplicit de la conception, temps exig, quipement et main-d'oeuvre ncessaires, adaptabilit au terrain, etc.;

    cots, y compris le cot d'acquisition, d'entreposage et d'entretien;

    expriences prcdentes en matire de lutte contre les inondations;

    autres questions (notamment la possibilit d'utilisation d'autres fins).

    Les systmes suivants ont t choisis et lon recommande quils soient soumis des essaisexprimentaux et pratiques plus pousss.

    Les gomembranes tubulaires gonflables (remplies d'eau ou gonfles l'air) ont le champd'application le plus vaste : en milieux urbain et rural, presque aucune restriction en ce qui a trait aurelief et la nature du sol sous-jacent, installation la plus rapide et comportant le moins d'exigencesen ce qui a trait au matriel ncessaire. Ces systmes sont trs bons comme structures de confinementen eau stagnante ou d'un coulement lent, jusqu une hauteur de 1,5 mtre.

    Les structures cellulaires (de type gabion) conviennent aux conditions difficiles en milieu rural :pour le dtournement et le confinement de cours deau, pour les courants transportant des blocsrocheux coupants et des dbris flottants dangereux, pour les froids extrmes, etc. La hauteur de leauretenue est habituellement d'environ un mtre, mais peut atteindre trois mtres.

    Les structures faisant appel des poteaux et des poutrelles sont les meilleures (et les pluscoteuses) pour protger des lments d'infrastructure essentiels en milieu urbain, en particulierlorsque le niveau d'eau est haut jusqu' quatre mtres, sous rserve d'un soutien suffisant, et pourvuque la structure de fondation soit solide et stable.

    Les barrages pour routes Jersey peuvent servir construire des leves en milieu urbain, pourvuque le secteur protger soit facilement accessible et que la hauteur d'eau d'inondation soitrelativement faible jusqu' 0,5 mtre.

    Aucun de ces systmes ne peut tre considr comme une solution idale, mais plutt comme desoutils complmentaires pour la protection contre les inondations. Lutilisation de chacune desmthodes tudies et leur efficacit dpendent souvent de la situation donne. Pour obtenir lameilleure efficacit possible, une bonne planification et une solide prparation sont toujoursncessaires.

    Des essais sur le terrain en vraie grandeur sont recommands pour vrifier exprimentalement lesproprits essentielles de chaque type de systme choisi.

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    TABLE DES MATIRES

    Page

    RSUM ........................................................................................................................................................I

    1. INTRODUCTION ..................................................................................................................................... 1

    2. OBJECTIF ET PORTE DE L'TUDE .................................................................................................. 1

    3. CONTENU DU RAPPORT....................................................................................................................... 2

    4. SYSTMES DISPONIBLES DANS LE COMMERCE, PAR CATGORIE.......................................... 3

    4.1 BARRAGES CELLULAIRES (DU TYPE GABION) .......................................................................................... 34.2 BARRAGES AMOVIBLES EN BTON OU EN MTAL..................................................................................... 7

    4.2.1 BARRAGES EN BTON ET ACIER RICHARDSON....................................................................... 84.2.2 BARRAGES POUR ROUTES JERSEY ......................................................................................... 124.2.3 PORTADAM ............................................................................................................................... 12

    4.3 BATARDEAUX POTEAUX ET POUTRELLES ........................................................................................... 144.4 TUBES DE GOMEMBRANE OU LMENTS DE PLASTIQUE REMPLIS D'EAU (OU D'AIR)................................ 17

    4.4.1 WATER WALL............................................................................................................................. 194.4.2 BLOCS D'ATTNUATION SWI EN PEHD .................................................................................. 204.4.3 SYSTMES TUBULAIRES........................................................................................................... 21

    4.5 MURS DE SOUTNEMENT MODULAIRES ................................................................................................. 324.6 MURS EN TERRE RENFORCS ................................................................................................................ 33

    5. QUESTIONS PERTINENTES (OU CRITRES D'VALUATION).................................................... 36

    5.1 STABILIT............................................................................................................................................ 365.1.1 COEFFICIENTS DE RSISTANCE AU GLISSEMENT ET AU RENVERSEMENT....................... 365.1.2 INFILTRATION........................................................................................................................... 365.1.3 CHARGE INDUITE DU SOL....................................................................................................... 385.1.4 TYPE DE STRUCTURE............................................................................................................... 38

    5.2 FACILIT DE CONSTRUCTION................................................................................................................ 395.2.1 TEMPS NCESSAIRE POUR L'INSTALLATION ET L'ENLVEMENT........................................ 395.2.2 SIMPLICIT DE CONSTRUCTION ............................................................................................ 405.2.3 MAIN-D'OEUVRE NCESSAIRE................................................................................................ 405.2.4 QUIPEMENT NCESSAIRE POUR LE TRANSPORT ET L'INSTALLATION............................. 415.2.5 PRPARATION ET ESPACE NCESSAIRES SUR LES LIEUX ................................................... 41

    5.3 COTS ASSOCIS AUX STRUCTURES DE PROTECTION ............................................................................. 415.3.1 INVESTISSEMENT INITIAL (COT D'ACHAT).......................................................................... 415.3.2 ENTREPOSAGE.......................................................................................................................... 415.3.3 DURABILIT D'UTILISATION ET SOUPLESSE D'EMPLOI ...................................................... 425.3.4 COTS D'INSTALLATION ET D'ENLVEMENT........................................................................ 435.3.5 FORMATION ET SUPERVISION DU PERSONNEL PAR LE FABRICANT.................................. 43

    6. LES SYSTMES CHOISIS..................................................................................................................... 44

    6.1 GOMEMBRANES TUBULAIRES GONFLABLES (REMPLIES D'EAU OU GONFLES L'AIR) ............................ 446.2 STRUCTURES CELLULAIRES (DU TYPE GABION) ..................................................................................... 446.3 BARRAGES FIXES POTEAUX ET POUTRELLES....................................................................................... 456.4 BARRAGES POUR ROUTES JERSEY......................................................................................................... 466.5 DONNES COMPARATIVES.................................................................................................................... 46

    7. CONCLUSION........................................................................................................................................ 48

    7.1 RCAPITULATION ................................................................................................................................ 487.2 RECOMMANDATIONS POUR LA VRIFICATION EXPRIMENTALE ET LES ESSAIS SUR LE TERRAIN ............... 49

  • iii

    RFRENCES............................................................................................................................................ 50

    ANNEXE 1 : ANALYSES DE STABILIT ............................................................................................... 51

    A.1 NOTATION ......................................................................................................................................... 51A.2 HYPOTHSES ...................................................................................................................................... 53A.3 RSISTANCE AU GLISSEMENT .............................................................................................................. 53A.4 FACTEUR DE RSISTANCE AU RENVERSEMENT ..................................................................................... 54A.5 GRADIENT HYDRAULIQUE MOYEN SOUS LA STRUCTURE ....................................................................... 55A.6 CHARGE INDUITE SUR LE SOL .............................................................................................................. 55A.7 EXEMPLES DE CALCULS ...................................................................................................................... 56

    A.7.1 STRUCTURES DU TYPE GABION ............................................................................................. 56A.7.2 BARRAGES POUR ROUTES JERSEY......................................................................................... 60A.7.3 TUBES DE PLASTIQUE REMPLIS D'EAU................................................................................. 65A.7.4 SYSTME CLEMENT ................................................................................................................. 67A.7.5 SYSTME NOAQ........................................................................................................................ 71

    ANNEXE 2 : DONNES DES FABRICANTS (VALABLES LE 31 DCEMBRE 1998) ......................... 74

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    LISTE DES FIGURES

    LISTE DES FIGURES ................................................................................................................................... IFIGURE 4.1.3 INSTALLATION DU CONCERTAINER HESCO : L'TIREMENT DE LA CAGE ......................................... 6FIGURE 4.2.1 BARRAGE RICHARDSON EN BTON CONTRE LES INONDATIONS ..................................................... 9FIGURE 4.2.2 BARRAGE RICHARDSON EN BTON CONTRE LES INONDATIONS ................................................... 10FIGURE 4.2.3 BARRAGES POUR ROUTES JERSEY UNE SEULE RANGE ............................................................ 11FIGURE 4.2.4 BARRAGES POUR ROUTES JERSEY UNITS EMPILES ................................................................ 12FIGURE 4.2.5 PORTADAM PROTECTION DU CHANTIER DE CONSTRUCTION D'UNE PILE DE PONTS ..................... 13FIGURE 4.2.6 PORTADAM : LA STRUCTURE (SCHMA DU HAUT) ET SON INSTATLLATION DANS L'EAU STATIQUE

    (SCHMA DU BAS) .................................................................................................................................. 13FIGURE 4.3.4 INSTALLATION DU SYSTME GOH DPS 2000 ......................................................................... 18FIGURE 4.4.1 SYSTME WATER WALL........................................................................................................ 18FIGURE 4.4.2 BLOCS D'ATTNUATION SWI EN PEHD ..................................................................................... 21FIGURE 4.4.3 STRUCTURES TUBULAIRES REMPLIES D'EAU : BARRAGES PORTATIFS ( WATER STRUCTURES ) .. 23FIGURE 4.4.4 DIVERSES COUPES TRANSVERSALES DE SYSTMES TUBULAIRES REMPLIS D'EAU : TUBES INTERNES

    ET EXTERNES : WATER STRUCTURES ET AQUA DAM ( GAUCHE); CLOISONS INTERNES : AQUA-BARRIER ( DROITE).............................................................................................................. 23

    FIGURE 4.4.5 DIVERSES COUPES TRANSVERSALES DE SYSTMES TUBULAIRES REMPLIS D'EAU : SYSTME CLEMENT ........................................................................................................................................ 23

    FIGURE 4.4.6 STRUCTURES TUBULAIRES REMPLIES D'EAU : FLEXIBILIT, ANGLES, COUPLAGE DES TUBES( AQUA-BARRIER )............................................................................................................................. 27

    FIGURE 4.4.7 STRUCTURES TUBULAIRES REMPLIES D'EAU : INSTALLATION DU SYSTME CLEMENT ............. 27FIGURE 4.4.8 STRUCTURES TUBULAIRES REMPLIES D'EAU : EXEMPLES D'AQUA DAM ................................. 27FIGURE 4.4.9 STRUCTURES TUBULAIRES REMPLIES D'EAU : EXEMPLE S WATER STRUCTURES ....................... 27FIGURE 4.4.10 STRUCTURES TUBULAIRES GONFLES L'AIR : LE SYSTME NOAQ........................................... 30FIGURE 4.4.11 STRUCTURES TUBULAIRES GONFLES L'AIR : LE PRINCIPE DU SYSTME NOAQ........................ 31FIGURE 4.5.1 MURS DE SOUTNEMENT MODULAIRES ( DOUBLEWAL ) ......................................................... 32FIGURE 4.6.1 MURS DE TERRE RENFORCS ..................................................................................................... 34FIGURE A.1.1 SCHMA STATIQUE POUR LES ANALYSES DE STABILIT ........................................................... 52FIGURE A.1.2 SCHMA STATIQUE POUR L'ANALYSE DE STABILIT DES BARRAGES POUR ROUTES JERSEY ........ 62FIGURE A.1.3 BARRAGES POUR ROUTES JERSEY AVEC COUVERTURE IMPERMABLE......................................... 64FIGURE A.1.4 SCHMA STATIQUE POUR L'ANALYSE DE STABILIT DES TUBES DE PLASTIQUE REMPLIS D'EAU. 64FIGURE A.1.5 SCHMA STATIQUE POUR L'ANALYSE DE STABILIT DU SYSTME CLEMENT ................................ 69FIGURE A.1.6 NOUVEAU SCHMA STATIQUE POUR LE SYSTME CLEMENT AVEC COUVERTURE IMPERMABLE... 71FIGURE A.1.7 SCHMA STATIQUE POUR L'ANALYSE DE STABILIT DU SYSTME NOAQ ................................. 71

    LISTE...

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