Soutenance mémoire
DEFINITION D’UN PORT
Un port est une infrastructure située sur le littoral maritime, sur les berges d’un lac ou sur un cours d’eau et destinée à accueillir des bateaux et navires. Un port peut remplir plusieurs fonctions, mais doit avant tout permettre d’abriter les navires en particulier pendant les opérations de chargement et de déchargement. Il facilite aussi les opérations de ravitaillement et de réparations. Espace voué au transit de marchandises et de passager, le port est :
Une zone géographique
Une communauté de professionnel
Une zone industrielle et logistique
Un lieu d’échanges et d’informations
LES TYPES DE QUAI
Ils existent plusieurs types de quai suivant leurs conditions de mise en œuvre et la possibilité d’exécution. Certain sont fondés en surface, en fonctions des conditions géotechnique du site, et d’autre en profondeur. Les différents types de quai peuvent être résumés comme suit :
Quai poids
Quai sur pieux
Quai rideau mixte (quai danois)
Quai en rideau de palplanche (quai léger)
Voici une vue générale de ces 3 premiers types de mur de quai, et on fait une étude un peu détaillé sur le mur de quai en palplanche dans le chapitre suivant.
a) Les quais poids : Ces types de quais sont réalisés sur un sol de bonne portance (sols rocheux, galets, sable compact…) ; la résistance aux poussées est obtenue grâce au seul poids de l’ouvrage. Ce sont des ouvrages massifs, dont la géométrie s’inscrit le plus souvent dans un trapèze dont la base mesure entre 60 et 70% de la hauteur. Les quais poids, suivant leur mode de mise en place et les matériaux constituant l’ouvrage présentent plusieurs variantes :
Quais en maçonneries de pierre ou en béton coulé sur place(A)
Quais en blocs de béton préfabriqués (B)
Quais en caisson (C)
Quais en voiles de béton armé, raidis, sur semelle
Quais en gabions de palplanches plates (mur en L) (D)
b) Les quais sur pieux : Les quais constitués par une plate-forme en béton armé supportée par des pieux (ou piles) en béton ou en acier, sont utilisées quand les terrains naturel est constitué d’une couche de mauvaise qualité sous laquelle existe une couche de terrain de portance suffisante à une profondeur pas trop importante. Des pieux inclinés et la butée offerte par la partie supérieure du remblai permettent de mobiliser une force horizontale suffisante pour équilibrer l’effort engendré par l’accostage et l’amarrage des navires.
c) Les quais à rideau mixte ou quais Danois : Le quai danois est constitué d’un rideau de palplanches et d’une plate-forme en béton armé fondée sur des pieux en béton ou en acier. La résistance aux efforts d’accostage est assurée par la poussé du remblai contre le rideau et, éventuellement, par la réaction horizontale des pieux inclinés. Les efforts verticaux sont équilibrés par les réactions verticales des pieux qui supportent la plate-forme et, éventuellement, des tubes métalliques insérés dans le rideau de palplanches. Ces quais sont indiqués quand le sol de fondation est de qualité moyenne et qu’il existe une couche de terrain de bonne résistance à une profondeur raisonnable.
Effort hydrodynamique
Une étude détaillée des vagues doit être établies afin de pouvoir estimer ses différentes caractéristiques, qui nous permettrons de calculer les pressions et les efforts qui seront engendrés sur les murs de quai.
a) La Houle : La houle est produite par l’action du vent à la surface de l’eau : lors d’un coup de vent, la surface de la mer se couvre des rides, puis l’intensité du vent augmente, la déformation de la surface s’accentue, en formant des ondulation d’aspect désordonnée, sans qu’il soit possible de distinguer une propagation dans une direction déterminer (agitation à trois dimension) ; si le vent persiste, les vagues se forment et progressent dans la direction où souffle le vent ; l’agitation tend à devenir un phénomène à deux dimensions en donnant une houle cylindrique.
b) Les courants généraux : Les courants généraux sont formés par :
Des forces extérieures au milieu marin, par exemple les vents et les tempêtes de mer.
Des forces intérieures au milieu marin (différence de salinité ou de température à l’intérieure de la mer).
Les courants dus aux vents des tempêtes peuvent se superposer au mouvement de la marée, et produire d’importance surélévation du niveau de la mer. En raison de leurs faibles vitesses, les courants généraux ont le plus souvent une faible influence sur le régime des côtes, mais ils conditionnent les climats des régions côtières. Il est donc vraiment important de faire une étude hydrodynamique pour la conception d’un mur de quai. L’augmentation ou diminution de niveau de la mer (marée) peut entrainer l’instabilité du mur, en provoquent son effondrement
LES APPUIS
Les appuis de l’écran sont constitués par le sol en fiche et par des tirants ou butons disposés dans la partie libre de l’écran.
a) La fiche : L’appui de la fiche provient de la capacité du sol à se mobiliser contre les déplacements de l’écran : mobilisation d’une butée dans le cas du mouvement de translation de l’écran, mobilisation d’une butée et contre butée, et donc d’un encastrement dans le cas d’une rotation en fiche de l’écran. Les caractéristiques des sols de fondation, ainsi que la rigidité de l’écran et la dimension de sa fiche, déterminent le fonctionnement de cet appui en fiche. La rigidité du sol de fondation et de l’écran, ainsi que la hauteur de la fiche déterminent d’une part la raideur de l’appui en fiche et, d’autre part, le type de l’appui mobilisé, appui simple ou encastrement. La résistance au cisaillement de sol de fondation ainsi que la hauteur de la fiche déterminent pour leur part la valeur de l’appui mobilisable.
b) Les tirants remblayés : L’ancrage des rideaux en palplanches est assuré à l’aide d’un ou plusieurs tirants, au niveau de sa partie libre dans le terrain situé en arrière du sol soutenu. Les tirants sont peutêtre, soit des câbles métalliques soit des tiges de fer de haute adhérence fixées à une extrémité au rideau de palplanches, à l’autre extrémité à un dispositif d’ancrage. Ils peuvent être inclinés ou bien horizontalement. La tête d’ancrage permet la transmission au rideau de l’effort d’ancrage dans le sol via l’armature du tirant. Divers types de dispositifs d’ancrage peuvent être employées, le plus souvent sont, soit d’un deuxième rideau de palplanches (ou contre rideau), soit des plaques en béton disposée horizontalement, ou verticalement (plaque d’ancrage).
c) Les Butons : Les butons sont constituées de poutre en béton armé ou de profilés métalliques prenant appui sur des structures en vis-à-vis, comme cela peut être le cas pour les soutènements de tranchées ouvertes ou couvertes. Pour les trachées couvertes, ce butonnage est généralement assurée par la dalle de couverture et s’il y a lieu, par un radier situé sous la chaussée. L’utilisation de profilés métalliques est généralement réservée au butonnage provisoire des structures. Il s’agit alors de poutre en béton encastrées dans la poutre de couronnement longitudinale du rideau de palplanches.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1. GENERALITE
I.1. INTRODUCTION
I.2. HISTORIQUE
I.3. DEFINITION D’UN PORT
I.4. LE TYPE DE PORTS
I.5. LES AMENAGEMENTS PORTUAIRES
a) Le quai
b) L’appontement
c) Le duc d’Albe
I.6. CONCLUSION
CHAPITRE 2. INTRODUCTION AU MUR DE QUAI
DEFINITION
LES TYPES DE QUAI
a) Les quais poids
b) Les quais sur pieux
c) Les quais à rideau mixte ou quais Danois
LES EFFORTS AGISSANTS SUR LES QUAIS
II.3.1. Efforts horizontaux.
a) Accostage
b) Amarrage
c) Le vent
d) La poussé des terres
e) La surpression hydrostatique
f) Les efforts sismiques
II.3.2. Efforts verticaux
a) Poids de l’ouvrage
b) Surcharge des ouvrages et des terre-pleins
II.3.3. Effort hydrodynamique
a) La Houle
b) Les courants généraux
CONCLUSION
CHAPITRE 3. LE MUR DE QUAI LEGER
III.1. INTRODUCTION
III.2. LES PALPLANCHES
III.2.1. Définition
III.2.2. Type des palplanches
a) Les Palplanches en bois
b) Les palplanches en béton armées
c) Les palplanches en PVC
d) Les palplanches métalliques
III.3. LES APPUIS
a) La fiche
b) Les tirants remblayés
c) Les Butons
III.4. LES ELEMENTS DE RIDIFICATIONS
a) Liernes
b) Poutre de couronnement
III.5. CONCLUSION
CHAPITRE 4. ETUDES DE LA STABILITE D’UN MUR DE QUAI LEGER
IV.1. INTRODUCTION
IV.2. INTERACTION DES PALPLANCHES DANS LE SOL DE FONDATION
a) Introduction
b) Etats limites de rupture selon l’EUROCODE
c) Définitions de la poussées et de la butée
d) Butée
e) Poussé
IV.3. CALCUL DE LA STABILITE D’UN ECRAN DE SOUTENENT
IV.3.1. STABILITE D’ENSEMBLE
a) Rideau ancré et simplement butée en pied
b) Rideau non ancrée en tête et encastré en pied
IV.3.2. STABIITE ELEMENTAIRE
c) Vérification du moment dans la palplanche
d) Vérification des déformations
e) Méthodes classiques de calculs des blocs d’encrage
IV.3.3. RENARD HYDRAULIQUE
IV.4. CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
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