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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


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

Caractéristiques distinctes du projet


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


Géotechnique Résultats – Relevés géophysiques (non intrusifs)

Surface présumée du till glaciaire et du substratum

Surface présumée du fond océanique


Secteur 3

Secteur 1

Secteur 2

Géotechnique Étude des trous de forage


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


Stratigraphie du sol – Jetée B


Géotechnique Profil de la résistance au cisaillement Argile de Victoria et sédiments marins


Tremblements de terre


Charge sismique (CNBC 2010)


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


Tsunami


Tsunami B Jetty

0 m 50 m 100 m

NAD83 UTM Zone 10 Projection


Tsunami


Tsunami

Montée calculée (zone ombrée)

Partis techniques considérés


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


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


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)


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


Concept 1

•  Mélange de pieux inclinés et verticaux

•  Les pieux inclinés fournissent le renfort latéral

•  Difficile à installer dans les zones de substratum profond


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


Configuration favorisée

•  Concept 2 – Seulement des pieux verticaux

•  Considération principale – Constructibilité

Analyse

Analyse – SAP 2000

Diagramme de lignes classique

Diagramme de surface solide


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


Déflexion de la jetée – Tsunami De l’ouest à l’est (arrivant) TSUNAMI

180 mm


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


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


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


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


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


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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