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Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




    Journées techniques Ouvrages d’Art
                   2012

                          Analyse des risques des ouvrages Terre
                               Armée © du patrimoine de l’état


        Fabien RENAUDIN
        9 mai 2012




Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012



      Objectif et champs d’application de la
      démarche
  •    Objectif : classer ces ouvrages vis à vis d’un risque potentiel de ruine
       par instabilité interne liée à la corrosion des éléments de renforcement
       => cas de ruptures prématurées d’ouvrages par corrosion

                Catégorie 1 : Risque faible
                Catégorie 2 : Risque moyen
                Catégorie 3 : Risque inacceptable ou difficile à évaluer qualitativement


   Ouvrages concernés :
             Murs de soutènement
             Murs de culées porteuses ou de culées mixtes


  Ouvrages sortant du champ d’application de la méthode :
             Ouvrages totalement réparés
             Ouvrages relevant d’un autre procédé de renforcement de remblai par
             éléments métalliques
Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




     Les ouvrages TA
•    Constitution
-    Parement, remblai
-    Armatures métalliques




•    Fonctionnement interne
-    Frottement sol / armatures
-    Amélioration des caractéristiques du
     sol


Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




         Ouvrages TA concernés :

             Murs de
             soutènement
             indépendants




             Murs contigus aux
             culées de pont : murs
             en aile et murs en
             retour



Fabien RENAUDIN
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         Ouvrages TA concernés :

          Culées porteuses




           Culées mixtes




Fabien RENAUDIN
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         Les étapes de l’analyse

                                                                   Première étape :
                                                                    Recensement et
                                                                  Recueil des données


                                                                       Deuxième étape :
                                                                 Analyse simplifiée des risques



                                 Risque faible                           Risque moyen                 Risque inacceptable ou difficile
                                                                                                         à évaluer qualitativement


                                                               Meilleure évaluation du risque
                                                             (caractérisation de l’aléa ou de la
                                                               vulnérabilité par investigations
                                                               complémentaires)) ou analyse
                                                                    détaillée des risques


                                                                                                        Troisième étape :
                                                                                                   Analyse détaillée des risques
                             Surveillance organisée



                                                      Détermination des actions de gestion :
                                                                        * définition du régime de surveillance
                                                                        * réparation
                                                                        * mesures d’exploitation

Fabien RENAUDIN
                                                                                                                                         6
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         1ère étape : recensement et
         recueil des données

      •Constat sur la base de données LAGORA :

               Murs TA uniquement recensé comme murs de soutènement indépendants;
               Identification des murs TA associés aux culées de pont impossible;
               Date de construction des ouvrages rarement connue;
               Type d'armature utilisée : donnée non gérée;



      •Nécessité d’un travail de recensement et de recueil de données

      •Découpage spécifique des murs pour les besoins de l’ARTA selon la
      fonction du mur (soutènement, fonction porteuse)




Fabien RENAUDIN
                                                                                    7
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012



         2ème étape : analyse simplifiée
         des risques
         Cette méthode nécessite l'appréciation de trois critères :

         - l'aléa : « la corrosion des éléments métalliques de renforcement »

                = > qualifié par l'environnement de l'ouvrage et son âge;

         -la vulnérabilité de l'ouvrage vis à vis de cet aléa :

                => qualifiée par la nature des éléments de renforcement et la géométrie du mur;

         -les conséquences d'une instabilité interne par corrosion des armatures :

               => qualifiées par des paramètres tels que la fonction du mur, sa hauteur,
               l'importance des voies portées et protégées (trafic) et par les impacts qui
               résulteraient de la ruine du mur sur l’exploitation de la route et sur la
               sécurité des riverains et usagers.


Fabien RENAUDIN
                                                                                                  8
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         2ème étape : évaluation du danger

      Le danger est le croisement de l’aléa et de la vulnérabilité




                    Danger       Vulnérabilité           V1       V2     V3

                  Aléa                                  faible   moyen   fort
                  A1                faible               D1       D1     D2
                  A2                moyen                D1       D2     D3
                  A3                 fort                D2       D3     D3




Fabien RENAUDIN
                                                                                9
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         2ème étape : évaluation du risque

          Le risque est le croisement du danger et des conséquences


                Risque    Danger                     D1       D2        D3
              Conséquence                           faible   moyen      fort
              C1            faible                   R1       R1        R2
              C2            moyen                    R1       R2        R3
              C3             Fort                    R2       R3        R3



            Les trois niveaux de risque R1 à R3 permettent le classement
            des ouvrages en trois groupes :

                 - Risque R1: Risque faible
                 - Risque R2: Risque moyen
                 - Risque R3: Risque inacceptable ou difficile à évaluer qualitativement


Fabien RENAUDIN
                                                                                           10
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      Présentation du patrimoine
      • Analyse des éléments de 8 DIR sur 11
      • 727 murs recensés
      • 1 DIR possède 40 % en nombre des murs recensés, 3 DIR
        représentent 70 % en nombre du patrimoine
                       Répartition par typologie                                              Répartition par hauteur

600                                                                           450                        412
500
                                                                   483        400

                                                                              350
400
                                                                              300
                                                                                     286
300                                                                           250

                                                                              200
200       147
                                                                              150
100
                                                   78
                                                                              100
                              19
                                                                              50                                         29
 0
                                                                               0
      culée porteuse   fausse culée pieux   fausse culée pieux   mur simple
                           intérieurs           extérieurs                          H<= 5 m           5<H<=10 m         H>10 m


                                 33% de culées dont 20% de culées porteuses (ceci
                                 comprend des murs en retour associés à des murs de culées)
Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




     Présentation du patrimoine

       55 murs
       construits
                                                            Répartition des murs par date
       avant 1978
             80


             70
                                                                                                                               15 murs de
             60                                                                                                                date
             50                                                                                                                inconnue
             40


             30


             20


             10


              0
                  1970
                         1972
                                1974
                                       1976
                                              1978
                                                     1980
                                                             1982
                                                                    1984
                                                                           1986
                                                                                  1988
                                                                                         1990
                                                                                                1992
                                                                                                       1994
                                                                                                              1996
                                                                                                                     1998
                                                                                                                            2000
                                                                                                                                   2002
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Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




     Présentation du patrimoine
                                                        4 % d’armatures de      6 % d’armatures
                                                          1ère génération         «inconnues




                                                  7 murs avec armatures « inox » :
                                                     théoriquement renforcés




Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




       Résultats de l’évaluation

                      Evaluation du DANGER

 500          452
 450                                                                                 19 % de murs en
 400
 350                                                                                  risque « fort »
 300
 250
 200                               162
 150                                                    113                   Evaluation du RISQUE
 100
                                                               450   418
  50
                                                               400
   0
             faible               moyen                 fort   350
                                                               300
                                                               250
                                                               200                      170
                                                                                                     139
                 16 % de murs en                               150
                                                               100
                  danger « fort »                               50
                                                                 0
                                                                     faible            moyen         fort




Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




        Analyse des murs en danger « fort »


            Type d'armatures des murs en risque "fort"                     Murs avec armatures HA « anciens »
                                                                              (avant 1989), en environnement
   50

   45
                                                                          agressif, généralement de type « culée »
   40                                                                       ou murs de plus de 10 m de hauteur.
   35

   30

   25

   20
                                                                                     47 % de « culées »
   15

   10
                                                                            18 % de murs de plus de 10 m de haut
    5

    0
          INCONNU       LISSE GALVA 3 mm   INOX ou ALU        HA 5 mm




      30 % de murs avec                                    27 % de murs avec
    armatures « inconnues »                              armatures de première
                                                               génération
Fabien RENAUDIN
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




     Merci pour votre attention




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Analyse des risques des ouvrages Terre Armée du patrimoine de l'Etat

  • 1. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Journées techniques Ouvrages d’Art 2012 Analyse des risques des ouvrages Terre Armée © du patrimoine de l’état Fabien RENAUDIN 9 mai 2012 Fabien RENAUDIN
  • 2. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Objectif et champs d’application de la démarche • Objectif : classer ces ouvrages vis à vis d’un risque potentiel de ruine par instabilité interne liée à la corrosion des éléments de renforcement => cas de ruptures prématurées d’ouvrages par corrosion Catégorie 1 : Risque faible Catégorie 2 : Risque moyen Catégorie 3 : Risque inacceptable ou difficile à évaluer qualitativement Ouvrages concernés : Murs de soutènement Murs de culées porteuses ou de culées mixtes Ouvrages sortant du champ d’application de la méthode : Ouvrages totalement réparés Ouvrages relevant d’un autre procédé de renforcement de remblai par éléments métalliques Fabien RENAUDIN
  • 3. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Les ouvrages TA • Constitution - Parement, remblai - Armatures métalliques • Fonctionnement interne - Frottement sol / armatures - Amélioration des caractéristiques du sol Fabien RENAUDIN
  • 4. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Ouvrages TA concernés : Murs de soutènement indépendants Murs contigus aux culées de pont : murs en aile et murs en retour Fabien RENAUDIN 4
  • 5. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Ouvrages TA concernés : Culées porteuses Culées mixtes Fabien RENAUDIN 5
  • 6. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Les étapes de l’analyse Première étape : Recensement et Recueil des données Deuxième étape : Analyse simplifiée des risques Risque faible Risque moyen Risque inacceptable ou difficile à évaluer qualitativement Meilleure évaluation du risque (caractérisation de l’aléa ou de la vulnérabilité par investigations complémentaires)) ou analyse détaillée des risques Troisième étape : Analyse détaillée des risques Surveillance organisée Détermination des actions de gestion : * définition du régime de surveillance * réparation * mesures d’exploitation Fabien RENAUDIN 6
  • 7. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 1ère étape : recensement et recueil des données •Constat sur la base de données LAGORA : Murs TA uniquement recensé comme murs de soutènement indépendants; Identification des murs TA associés aux culées de pont impossible; Date de construction des ouvrages rarement connue; Type d'armature utilisée : donnée non gérée; •Nécessité d’un travail de recensement et de recueil de données •Découpage spécifique des murs pour les besoins de l’ARTA selon la fonction du mur (soutènement, fonction porteuse) Fabien RENAUDIN 7
  • 8. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 2ème étape : analyse simplifiée des risques Cette méthode nécessite l'appréciation de trois critères : - l'aléa : « la corrosion des éléments métalliques de renforcement » = > qualifié par l'environnement de l'ouvrage et son âge; -la vulnérabilité de l'ouvrage vis à vis de cet aléa : => qualifiée par la nature des éléments de renforcement et la géométrie du mur; -les conséquences d'une instabilité interne par corrosion des armatures : => qualifiées par des paramètres tels que la fonction du mur, sa hauteur, l'importance des voies portées et protégées (trafic) et par les impacts qui résulteraient de la ruine du mur sur l’exploitation de la route et sur la sécurité des riverains et usagers. Fabien RENAUDIN 8
  • 9. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 2ème étape : évaluation du danger Le danger est le croisement de l’aléa et de la vulnérabilité Danger Vulnérabilité V1 V2 V3 Aléa faible moyen fort A1 faible D1 D1 D2 A2 moyen D1 D2 D3 A3 fort D2 D3 D3 Fabien RENAUDIN 9
  • 10. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 2ème étape : évaluation du risque Le risque est le croisement du danger et des conséquences Risque Danger D1 D2 D3 Conséquence faible moyen fort C1 faible R1 R1 R2 C2 moyen R1 R2 R3 C3 Fort R2 R3 R3 Les trois niveaux de risque R1 à R3 permettent le classement des ouvrages en trois groupes : - Risque R1: Risque faible - Risque R2: Risque moyen - Risque R3: Risque inacceptable ou difficile à évaluer qualitativement Fabien RENAUDIN 10
  • 11. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Présentation du patrimoine • Analyse des éléments de 8 DIR sur 11 • 727 murs recensés • 1 DIR possède 40 % en nombre des murs recensés, 3 DIR représentent 70 % en nombre du patrimoine Répartition par typologie Répartition par hauteur 600 450 412 500 483 400 350 400 300 286 300 250 200 200 147 150 100 78 100 19 50 29 0 0 culée porteuse fausse culée pieux fausse culée pieux mur simple intérieurs extérieurs H<= 5 m 5<H<=10 m H>10 m 33% de culées dont 20% de culées porteuses (ceci comprend des murs en retour associés à des murs de culées) Fabien RENAUDIN
  • 12. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Présentation du patrimoine 55 murs construits Répartition des murs par date avant 1978 80 70 15 murs de 60 date 50 inconnue 40 30 20 10 0 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 Fabien RENAUDIN
  • 13. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Présentation du patrimoine 4 % d’armatures de 6 % d’armatures 1ère génération «inconnues 7 murs avec armatures « inox » : théoriquement renforcés Fabien RENAUDIN
  • 14. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Résultats de l’évaluation Evaluation du DANGER 500 452 450 19 % de murs en 400 350 risque « fort » 300 250 200 162 150 113 Evaluation du RISQUE 100 450 418 50 400 0 faible moyen fort 350 300 250 200 170 139 16 % de murs en 150 100 danger « fort » 50 0 faible moyen fort Fabien RENAUDIN
  • 15. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Analyse des murs en danger « fort » Type d'armatures des murs en risque "fort" Murs avec armatures HA « anciens » (avant 1989), en environnement 50 45 agressif, généralement de type « culée » 40 ou murs de plus de 10 m de hauteur. 35 30 25 20 47 % de « culées » 15 10 18 % de murs de plus de 10 m de haut 5 0 INCONNU LISSE GALVA 3 mm INOX ou ALU HA 5 mm 30 % de murs avec 27 % de murs avec armatures « inconnues » armatures de première génération Fabien RENAUDIN
  • 16. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Merci pour votre attention Fabien RENAUDIN