ETUDE d’un bassin de service au Port de Valencia

ETUDE d’un bassin de service au Port de Valencia

Introduction

Lieu des travaux dans le Port de valence

Situation existante

Contexte de l’ouvrage :

Critères du projet

Conditions locales 

Bathymétrie actuelle

Etude Géotechnique

Niveaux de marées

Donnes des houles

Données de vent

Alternatives de plans de masse

Alternative 1

Alternative 2

Alternative 3

Alternative 4

Justification de la solution choisie

Figure 2 : Zoom sur l’endroit du nouveau bassin des services

Figure 3 Disposition des sondages MF 1 et MF 2 dans l’étude géotechnique INGEOTEC

Figure 4 : Configuration 1

Figure 5 : Configuration 2

Figure 6 : Configuration 3

Figure 7 : Configuration 4

Figure 8 : Disposition des bateaux dans la configuration choisie

Commentaires de Piero Silva – 10 avril 2008 – ENPC

Introduction

Je vous envoie déjà  une  petite étude  schématique de  disposition  en plan du bassin des services.
Une fois que la disposition en plan sera raffinée et acceptée mon étude devra tester les différentes méthodes de construction et justifier le choix le plus approprié.

L’objectif de l’étude devrait être plus clairement identifié dans ses différentes étapes

Plan d' 'attaque' :
Comme on peut voire dans le plan de masse, le bassin est partagé en deux zones 1&2.

Les Zones 1 et 2 ne sont pas indiquées dans les plans de masse. Dans le rapport, il faudra en plus inclure des données géotechniques (sondages disponibles) qui démontrent les conclusions faites à propos de la faisabilité géotechnique.

Pour la zone 1:
L'étude géotechnique a prouvé que dans la zone 1, pour pouvoir envisager une solution de gravité, on devrait draguer jusqu'au - 16 m (recommandable 20) pour enlever la couche superficielle de boue.
La zone 1 étant très proche de du talus existent le dragage mettrait en danger ces derniers.  Pour cette raison une solution de quai en gravité est exclue.*
Solutions envisageables :
- palplanches métalliques
- pilotes
- jetée flottante

- diaphragme type Combi Wall

En lieu de panneaux métalliques on dirait plutôt palplanches métalliques. ON peut ajouter une solution en diaphragme (type Combi wall, voir mon cours que les Quais et terminaux portuaires)

Pour la zone 2
solutions envisageables en plus par rapport des celles présentées pour la zone 1
- Caissons cellulaires
- Bloques en béton

Pour la zone 2 on peut bien sur prévoir ces solutions gravitaires, mais les solutions envisagées pour la zone 1 ne sont pas à exclure non plus.

Lieu des travaux dans le Port de valence

Situation existante

Figure : Zoom sur l’endroit du nouveau bassin des services

Contexte de l’ouvrage :

A cause des ouvrages qui se sont réalisés en raison de la Copa America dans le Port de Valencia les embarcations de service du Port de Valencia, qui antérieurement étaient placées dans le arrière port intérieur, sont placées maintenant dans un bassin qui est viable seulement comme solution transitoire.

On a décidé la création d’un nouveau bassin de service dans le Port de Valencia, qui sera situé au nord de la ancienne bouche de déversement de la rivière Turia

Cette ancienne bouche devrait être indiquée dans les plans, car elle est sans doute à l’origine de la présence de matériaux vaseux.

L’ouvrage comporte la création de ce nouveau bassin à travers de la construction d’une digue en talus et d’un quai intérieur qui permettra l’accostage des embarcations ainsi que la création d’une esplanade.

Pour cela, une étude des alternatives de plans de masse et des méthodes constructives est envisagée, afin de choisir le meilleur projet qui correspond à la fois aux exigences fonctionnelles et au souhait de minimiser les couts de construction.

Critères du projet

Cette partie pourrait être appelée d’une façon plus complète « critères de projet », et comprendre :

Besoins de la flotte (ajouter le tirant d’eau des bateaux,

Conséquents besoins en terme de longueur de quai, profondeurs au bord des quais et côte de couronnement (il faut toujours indiquer le niveau de référence pour les profondeurs = normalement est le zéro hydrographique ZH correspondant aux plus basse marées)

Critères nautiques (dimensions des cercles d’évitage et de la passe d’entrée, qui à priori pourrait être établie = 5 x B – B = larguer du bateau de projet)

Surfaces à terre demandées (au moins ordre de grandeur)

Les 6 remorqueurs seront accostés par paires de deux.

Conditions locales

Bathymétrie actuelle

La bathymétrie a été fournie par l’APV et correspond à la mer basse viva équinoxial (voir l’annexe)

Depuis l’étude en question la bathymétrie a légèrement changé du à la démolition d’une partie du digue existant. Pour notre projet ces changements n’influent pas.

Etude Géotechnique

Pour cette étude on a utilisé deux études géotechniques mises à notre disposition par l’ Autorité Portuaire de Valence (APV).

Etude INGEOTEC 2004

Etude du Département de Géotechnique de l’ APV 2006

Etude INGEOTEC 2004

Dans cette étude on trouve les résultats des deux sondages qui ont été réalisés dans les alentours de notre zone du projet comme on peut voir dans la figure.

Figure Disposition des sondages MF 1 et MF 2 dans l’étude géotechnique INGEOTEC

Dans ces sondages on détecte une première couche de boues (fangos) de 6 m de épaisseur (A1). En dessous de ceci on retrouve à la côte - 16 m une couche des argiles sableuses avec une épaisseur de 4 m (A2). La troisième couche qui commence vers la côte – 20 m serrait composée par des sables (B).

Figure Profile géologique – étude géotechnique INGEOTEC

Etude du Département de Géotechnique de l’ APV 2006

De son coté, la deuxième étude ( celui du Département de Géotechnique de l’ APV 2006) consiste en deux sondages qui confirment l’existence de la couche des sables (A). Cependant il faut compter que les sondages ont étés réalisés dans la zone correspondante au canal d’accès dragué du port ayant des tirants d’eau de l’ordre de 16 m pour lequel on nous n’a pas donné des informations supplémentaires par rapport à l’épaisseur de la couche superficielle des sédiments non consolidés ni par rapport à la couche d’argiles sableuses.

Figure Disposition des sondages dans l’étude du Département de Géotechnique de l’ APV 2006

Figure Profile géologique – géotechnique dans l’étude du Département de Géotechnique de l’ APV 2006

Paramètres à utiliser :

En concordance avec les études réalisées on va adopter les caractéristiques suivantes pour modéliser le terrain ultérieurement.

Couche 1 : Boues

Densité apparente : d = 1,9 t/m3

N30 = 4

Couche 2 : Argiles sableuses

Commence à la côte – 16 m

Poids volumique saturé : s = 1,1 t/m3

Angle de frottement interne :

Cohésion : c’ = 0 t/m²

Pourcentage de fins : = 84 %

N30 = 36

Couche 3 : Sable

Commence à la côte – 20 m

Poids volumique saturé : s = 1,1 t/m3

Angle de frottement interne :

Cohésion : c’ = 0 t/m²

Pourcentage de fins : 4 % - 20 %

N30 = 14 – 45

Niveaux de marées

Sachant que dans les bases de données du mareograph du port de Valence la différence entre la marée haute et la marée basse est de l’ordre de 0,4 m, tous les effets de celle-ci ne seront pas pris en compte.

Donnes des houles

Note : manque un chapitre « Conditions locales », dans le quel il faudrait parler :

De l’état actuel et bathymétrie actuelle,

Des données géotechniques (y compris données sur les matériaux à draguer : sont ils pollués ? peuvent ils être réutilisé pour des terre-pleins ?),

Des niveaux de marées (importants pour déterminer les côtes de couronnement = par exemple +1m ZH me parait insuffisant, une haute marée de 0,6 – 0,7 m suffirait à avoir des franchissements sur les quais…)

Données de vent (important pour juger de la bonne disposition de quais et des manœuvres d’entrée et sortie des navires)

Normalement, données de houle, mais dans le cas on est à l’intérieur du port, la houle est sans doute négligeable.

Données de vent

Alternatives de plans de masse

En ce qui concerne la disposition du plan de masse de l’aménagement, 4 alternatives ont été étudiées à un niveau préliminaire.

Alternative 1

La configuration 1 consiste en 2 zones d’accostage.

La première avec quai à la cote + 2 m, ayant une longueur de 292m.

Elle est composée par deux quai, le premier de 210m avec alignement Ouest-Est, le deuxième de 82m avec alignement NNE-SSO, qui termine avec une jetée flottante

La seconde avec quai à la cote + 1 m ayant une longueur 145m .

La superficie à terre disponible est d’environ 10 800 m2.

Le cercle d’évitage considéré a été dimensionné sur la base du bateau de sauvetage maritime de 80 m de longueur.

L’embouchure aurait l’ouverture suffisante pour permettre l’entrée et la sortie des dos embarcations de 11 m de largeur sans aucune contrainte par rapport à leur vitesse d’approche.

A niveaux des inconvénients, cette configuration ne génère pas assez de superficie et en plus la jetée flottante envahit partiellement le cercle de manœuvre.

Figure : Configuration 1

Alternative 2

Dans la deuxième configuration, le quai d’accostage du bateau de sauvetage maritime, de 80 m de longueur et 18 m de largeur, est disposé juste à coté de l’embouchure de telle manière que celui-ci puisse sortir du bassin du service directement par l’arrière (poupe) en évitant les virages à l’intérieur du bassin. Cela permet de réduire le cercle d’évitage en le limitant à la manœuvre des plus petits bateaux de projet, jusqu’au 84 m (environ 3*L d’un bateau de 29 m)

La sécurité de la manœuvre du bateau de sauvetage devrait être discutée par rapport à la statistique des vents dominants. Par exemple, s’il y avait des très forts vents transversaux au quai (direction Ouest-Est) la manœuvre pourrait être délicate dans des conditions météo sévères.

La première zone d’accostage ayant la cote du couronnement de +1 m dispose d’une longueur de 283 m, et est formée par 2 quais de longueur respective de 107 et 176m..

La deuxième ayant la cote du quai de + 2 m disposerait d’une longueur de 210 m.

La superficie rendue disponible est d’environ 18 200 m2.

La jetée flottante existante serait disposée au bord l’esplanade existante (qui couvre ( ?)) l’embouchure de déversement de la rivière Turia.

La passe d’entrée du nouveau bassin permet l’entrée et la sortie sans évitage à l’intérieur de bassin même du bateau de sauvetage maritime; quand celui-ci est accosté, permet le passage (dans un chenal à une seule voie) du bateau le plus large qui nous reste (11 m ) avec une vitesse limité.

Discuter la largeur de la passe par rapport aux critères de projet . Pourquoi l’entrée peut avoir lieu avec une vitesse limitée ? Normalement la vitesse est limitée par la longueur de la zone d’arrêt (qui doit être > 4 à 5 x Longueur bateau de projet), pas par la largeur de la passe (au contraire, plus de vitesse stabilise la bateau)

Cette configuration parait respecter toutes les contraintes.

Figure : Configuration 2

Alternative 3

Dans la troisième configuration la passe d’entrée a été mise dans la partie nord, à Sud de la jetée existante pour les bateaux pétroliers.

Comme dans la configuration 2 le bateau de sauvetage, qui est le principal facteur de dimensionnement, va accoster de poupe en laissant disponible un cercle d’évitage de 42 m l’équivalent d’uniquement 1,5*L du deuxième bateau en dimension.

Du ce point de vue cette solution est moins intéressante que la 2

Dire pourquoi (le cercle d’évitage disponible est insuffisant…)

Les deux quais d’accostage seraient disposés séparément, le premier en s’appuyant sur la jetée des bateaux pétroliers existante (cote + 2m et 210 m de longueur) et le deuxième sur l’esplanade qui recouvre l’ancienne bouche de déversement de la rivière Turia (cote +1 m et 210 m de longueur). La superficie totale rendue disponible est d’environ 16 500 m2, avec l’inconvénient que les deux zones à terre sont séparées.

La passe d’entrée permet l’entrée et la sortie du bateau de sauvetage maritime, et quand celui-ci est accosté, permet le passage dans un chenal à une seule voie du bateau le plus large qui nous reste (11 m ) avec une vitesse limité.

Discuter la largeur de la passe par rapport aux critères de projet . Pourquoi l’entrée peut avoir lieu avec une vitesse limitée ? Normalement la vitesse est limitée par la longueur de la zone d’arrêt (qui doit être > 4 à 5 x Longueur bateau de projet), pas par la largeur de la passe (au contraire, plus de vitesse stabilise la bateau)

En cette alternative l’agitation due à la houle est plus importante que dans la configuration 2 ….

C’st le moment de faire intervenir des données de houle à l’intérieur du port : avons-nous des essais d’agitation à l’intérieur du port (par des études précédentes) ?

En outre le cercle d’évitage disponible est assez réduit.

Figure : Configuration 3

Alternative 4

La 4eme alternative consiste dans une variante de l’alternative 3 où les deux quai sont unis par un troisième de 64m.

En cette solution les quais de 147 m et de 64 m auront une cote du quai de +2 m lorsque le troisième de 210 m aura une cote du quai de + 1 m .

La superficie générée est d’environ 16 700 m2.

Le comportement de ce plan de masse et ses inconvénients par rapport au cercle d’évitage et l’agitation intérieure sont similaires à la configuration 3. Le seul avantage est la liaison des terre-pleins.

Figure : Configuration 4

Justification de la solution choisie

Parmi les diverses configurations présentées on a choisi d’adopter la 2 eme en étant la seule qui nous permet de respecter les contraintes et critères du projet. Cette configuration présente les caractéristiques suivantes :

présente la plus grande superficie de terre-plein exploitable (18 200 m2) ainsi que la plus grande longueur d’accostage (494 m en total).

Le bassin intérieur est bien protégé par rapport à l’agitation des houles.

Le cercle d’évitage est très ample par rapport aux bateaux qui l’utilisent ( D=3*L *28)

Disposition des imbarcations dans la configuration choisie :

Figure : Disposition des bateaux dans la configuration choisie