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Présenté par
Stantec &
Golder Associates
Le 2 février 2016
Ministère de la Défense nationale
Reconstruction de la jetée B
BFC Esquimalt, C.-B.
Programme
1 Contexte du projet de la jetée B
2 Caractéristiques distinctes du projet
3 Partis techniques considérés
4 Considérations relatives à la conception
5 Considérations relatives au pieu structurel
6 Analyse
7 Dragage et assainissement du sol
VICTORIA
ESQUIMALT
Contexte du projet
MDN Reconstruction de la jetée B Stantec I Golder Associates
Jetée B actuelle
• Jetée construite au début des années 1940
• Reconstruite en 1956 • Structure de pieu et de liaison en bois avec
des planchers de service de béton manufacturé
• Navires de la conception originale – 2 000 tonnes
• Environ 190 m de long et 18 m de large
• Grue fixe
MDN Reconstruction de la jetée B Stantec I Golder Associates
Projet de remplacement de la jetée B
• Pour accepter la prochaine classe de patrouilleur hauturier, de frégates et de navires de ravitaillement (NSI, NPEA, NCC, sous-marins)
• Navires de conception – déplacement de 20 000 tonnes
• Jetée d’environ 270 m de long et 26 m de large
• Grue sur rails • Tunnel de service autour de la section
« moignon » du périmètre de la jetée qui s’alignera au projet de remplacement de la jetée A
JETÉE A
JETÉE B
JETÉE C
CALE SÈCHE
JETÉE A
JETÉE B
JETÉE C
CALE SÈCHE
Caractéristiques distinctes du projet
MDN Reconstruction de la jetée B Stantec I Golder Associates
Géotechnique Études sur le terrain
• Des études géophysiques et géotechniques ont été entreprises afin d’obtenir des renseignements sur les conditions en subsurface
• Les études géophysiques étaient formées d’un relevé bathymétrique multifaisceaux (haute résolution) et du profilage du sous-sol du fond d’un secteur comprenant les jetés B et A
• Les études géotechniques étaient formées d’essais de pénétration au cône et des trous de forage pour échantillons avec des carottes de roche et des échantillons à des profondeurs variant de 10 à 20 m
• Des relevés par sonde de reconstitution géophysique ont aussi été menés dans les trous des carottes de roche
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Géotechnique Résultats – Relevés géophysiques (non intrusifs)
Surface présumée du till glaciaire et du substratum
Surface présumée du fond océanique
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Secteur 3
Secteur 1
Secteur 2
Géotechnique Étude des trous de forage
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Géotechnique Conditions en subsurface
• Substratum peu profond près de la côte
• Le substratum s’affaisse rapidement en direction de la mer • Les sédiments marins varient d’inactuels près de la côte à
une épaisseur de 10 m au large
• Les sédiments marins reposent sur de l’argile de Victoria à des profondeurs surpassant 70 m à partir du fond océanique
• L’argile repose sur une mince couche de till et le substratum
• La qualité du substratum varie avec une fracturation et un débit importants et une faible force intacte dans la partie supérieure de 1 à 9 m
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Stratigraphie du sol – Jetée B
MDN Reconstruction de la jetée B Stantec I Golder Associates
Géotechnique Profil de la résistance au cisaillement Argile de Victoria et sédiments marins
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Tremblements de terre
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Charge sismique (CNBC 2010)
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Charge sismique (CNBC 2010)
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Tsunami
Causes et effets d’un tsunami
• Mégaséisme M9 • Trousse de modélisation Mike 21
• Augmentation du niveau d’eau de 1,6 m à 1,8 m
• Heure d’arrivée après le tremblement de terre ~ 90 minutes
• Vitesse du courant ~ 6 m/s • Les vagues percutent latéralement la jetée
• Montée
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Tsunami
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Tsunami B Jetty
0 m 50 m 100 m
NAD83 UTM Zone 10 Projection
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Tsunami
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Tsunami
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Tsunami
Montée calculée (zone ombrée)
Partis techniques considérés
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Partis techniques
Palplanches métalliques et caissons en béton
• Appliquer des charges maintenus aux sols enfouis faibles et compressibles
• Entraînerait des affaissements totaux et différentiels larges et permanents
• N’est pas acceptable
Pieux en tuyau d’acier • Charges verticales transférées au substratum
• Aucun affaissement • La longueur des pieux peut varier de moins de
5 m près des côtes à plus de 90 m à l’extrémité côté mer
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Parti technique favorisé
Pieux en tuyau d’acier • Pieux en tuyau d’acier ancrés à la roche
• Structures de liaison, bras supports et plateforme en béton armé
• Pose toujours un défi important à construire en raison des morts-terrains épais et du substratum profond à l’extrémité côté mer
Considérations relatives à la conception
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Géotechnique
• Substratum peu profond à l’extrémité côté côte; substratum très profond à l’extrémité côté mer
• La qualité du substratum varie avec une fracturation et un débit importants et une faible force intacte dans la partie supérieure de 1 à 9 m
Navires et charges opérationnelles • Profondeur maximale de l’eau de 11,5 m (variable) • Maximum de déplacement de 20 000 tonnes • Charge utile de la plateforme – 30 kPa
• Grue sur rails • Charges d’accostage, charges de mouillage (60 nœuds)
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Tremblements de terre • Période de retour de 2 475 ans (CNBC) • Coefficient de risque de 1,5 (après catastrophe) • Analyses menées à partir du Code national du
bâtiment du Canada et du Code canadien sur le calcul des ponts routiers
Tsunami • Vitesse du courant ~ 6 m/s • Les vagues percutent latéralement la jetée
• Force du courant sur les navires de soutien interarmées (NSI)
• Contrôler les charges sismiques
Considérations relatives au pieu structurel
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Concept 1
• Mélange de pieux inclinés et verticaux
• Les pieux inclinés fournissent le renfort latéral
• Difficile à installer dans les zones de substratum profond
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Concept 2
• Seulement des pieux verticaux
• Plus de mouvement latéral sous les charges élevées (séisme, tsunami) que pour les pieux inclinés
• Difficile à installer dans les zones de substratum profond, mais mois que pour les pieux inclinés
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Configuration favorisée
• Concept 2 – Seulement des pieux verticaux
• Considération principale – Constructibilité
Analyse
Analyse – SAP 2000
Diagramme de lignes classique
Diagramme de surface solide
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Déplacement (tsunami)
INTERACTION AVEC LE SOL
FORCE DU TSUNAMI
RESSORTS LINÉAIRES À DES POINTS PRÉCIS, MAIS NON LINÉAIRES LE LONG DE LA LONGUEUR DES PIEUX
Contrôle de la combinaison des charges en général en raison des forces de tsunami
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Déflexion de la jetée – Tsunami De l’ouest à l’est (arrivant) TSUNAMI
180 mm
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Requis : • Pieux en tuyau rempli de béton, ancrés à la roche, d’un diamètre de
1 067 mm
• Poutres longitudinales à hanches post-tensionnées et plateforme
Tensions – Tsunami
Dragage et assainissement du sol
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Dragage et assainissement du sol Assainissement du sol contaminé • Effort important pour éliminer les sédiments contaminés du port
• Les zones assainies seront recouvertes d’une épaisse couche de sable de 300 mm (couverture de gestion résiduelle)
• Couverture de GR de 14 000 m2
Dragage des sédiments meubles • Pour l’assainissement du sol et pour la profondeur de l’eau aux
postes d’accostage
• Quantité estimative de 40 000 m3
• Tous les matériaux dragués seront transportés par barges à un lieu de déchargement hors site pour leur dépôt en milieu terrestre
MDN Reconstruction de la jetée B Stantec I Golder Associates
Dragage et assainissement du sol Dragage du substratum • Pour l’installation d’infrastructure
• Pour la profondeur de l’eau aux postes d’accostage des navires
• Pour l’élimination des roches adjacentes à l’emplacement de la future jetée A
• Quantité estimative de 6 500 m3
Limites du dragage
NON ASSAINI
ASSAINI
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Limites du dragage
DRAGAGE DES SÉDIMENTS MEUBLES AU SUBSTRATUM
DRAGAGE DES SÉDIMENTS MEUBLES AUX PROFONDEURS (ASSAINIS)
SED AU SUB
SED AU SUB
13,9 m
-‐13,7 m
-‐12,7 m
-‐15 m
PENTE JUSQU’À 4 m RETIRER DE 1 À 2,2 m
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Limites du dragage
DRAGAGE DES SÉDIMENTS MEUBLES AUX PROFONDEURS (NON ASSAINIS)
DRAGAGE DU SUBSTRATUM
-‐13,4 m
-‐11,9 m
-‐13,7 m
-‐12,2 m
MDN Reconstruction de la jetée B Stantec I Golder Associates
Dragage et dynamitage du substratum • Le retrait du substratum sur les côtes et dans le
port est requis pour l’installation de l’infrastructure et pour la profondeur de l’eau aux postes d’accostage des navires
• Doit être effectué près de structures historiques actuelles, y compris des bâtiments, un mur de quai et une cale sèche
• Les effets d’atténuation sur les mammifères marins locaux sont aussi une considération importante pour le programme de dynamitage
• Le programme de dynamitage comprend des charges de faible puissance, une barrière à bulles d’air et une zone d’exclusion de la vie marine
MDN Reconstruction de la jetée B Stantec I Golder Associates
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