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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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