1 – HISTORIQUE DU PROJET. - Le CETMEF

Les fiches d'informations du Club Ouvrages Maritimes – n° 10 (2007)
Suivi du confortement du quai Carnot au port de Concarneau.
par Nicolas Rouxel, LRPC Saint-Brieuc
1 – HISTORIQUE DU PROJET.
La partie Ouest du quai Carnot a été construite de 1932 à 1937. Ce quai d’une
hauteur moyenne de 9 m est constitué par un mur poids composé de deux assises
de blocs en béton préfabriqués surmontés d’un mur en béton coulé en place. Le
sol de fondation est constitué d’arènes kaolinisées.
En 1987, le quai a amorcé un déplacement sur sa base en direction du bassin.
Puis le mouvement s’est accéléré vers 1991. En 1992, une butée provisoire de
pied a été mise en œuvre en urgence devant le quai pour stopper une vitesse de
déplacement de 3 cm/mois.
Le terre-plein à l’arrière du quai a aussi été décaissé. Des travaux de confortement
ont alors été étudiés. La solution de confortement alors retenue consistait en un
rideau de palplanches ancré par des tirants actifs.
Lors de l’appel d’offre, l’entreprise
Solétanche-Bachy a répondu en variante
avec une solution de confortement par
colonnes en jet-grouting. Cette solution
permettait de s’affranchir des problèmes
posés par les ancrages (présence d’un
bâtiment fondé sur pieux Franki en arrière du
quai et risque de cisaillement des tirants à
l‘interface rempiétement-mur poids).
C’est ainsi qu’ont été réalisées en juillet 1998
des colonnes subverticales de jet-Grouting
au travers du mur du quai Carnot.
La longueur des colonnes était alors de 6 m
sous la base du mur. Des barres d’ancrage
obliques vers l’arrière du mur ont été mises
en place.
La travaux ont pris fin avec l’enlèvement de
la butée au pied du mur de quai et la mise en
place d’une tranchée drainante à l’arrière du
quai en octobre 1998.
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2 – INSTRUMENTATION.
Le Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Saint-Brieuc suit les mouvements du Quai Carnot depuis 1991. Depuis le
confortement de 1998, les mesures ont été réalisées grâce à un dispositif d’instrumentation réparti le long du quai et décrit cidessous
:
En partant de la cale, les profils suivis comprennent les instrumentations suivantes :
• profil I : un distancemètre DO et une nivelle NO ;
• profil II : un distancemètre D2 et un inclinomètre T2 ;
• profil III : une nivelle N3 ;
• profil IV : un inclinomètre T3.
Les relevés inclinométriques ont été effectués dans deux directions perpendiculaires, l’une parallèle au quai, l’autre orientée
positivement vers le bassin. Dans la direction parallèle au quai, les déplacements mesurés ne sont pas significatifs.
La précision de l’inclinomètre est de ± 1 mm après intégration des rotations sur une longueur de 10 m. La précision de la nivelle est
de ± 1 x 10 -4 radian.
Le mouvement vertical du quai n’a pas été suivi depuis le confortement.
3 – SUIVI DU MOUVEMENT DU QUAI : EXEMPLE DU PROFIL T2.
Le pied de l’inclinomètre T2 se trouve à la cote - 6,80 CM, tandis que le pied des colonnes est à la cote - 9,00 CM : le pied de
l’inclinomètre s’arrête donc à 2,2 m au-dessus du pied des colonnes. Le pied de l’inclinomètre T2 n’est donc pas fixe : on utilise
donc le distancemètre D2 pour mesurer le déplacement du quai vers le bassin, alors que l’inclinomètre T2 nous renseigne sur la
déformée du quai.
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Depuis la fin des travaux de jet-grouting en septembre 1998, le déplacement horizontal du quai, mesuré en octobre 2006 à partir du
distancemètre D2, atteint 62,9 mm.
Globalement, la vitesse de déplacement du quai vers le bassin semble diminuer.
4 - COMPORTEMENT DU QUAI : UNE PAROI HYBRIDE.
Le quai actuel a un double comportement :
• celui d’un écran de soutènement pour la partie en fiche composée de colonnes sécantes,
• celui d’un mur-poids (ou contre-poids) pour la partie libre hors fiche.
L’écran formé par les colonnes est au mieux auto-stable si la fiche des colonnes suffit pour obtenir une contre-butée du sol.
Sinon cet écran fonctionne en butée simple, avec un sorte de « contre poids arrière » encastré en tête des colonnes, c’est-à-dire le
mur liaisonné par l’ancrage arrière subvertical.
La décélération des rotations mesurées sur les nivelles et l’augmentation linéaire du déplacement mesuré aux distancemètres
accréditent l’hypothèse d’un déplacement horizontal vers le bassin qui se conjugue avec un tassement du sol sous le mur à
l’arrière : le sol en arrière des colonnes suit le déplacement horizontal des colonnes vers le bassin, ce qui décomprimerait le sol de
fondation sous le mur et entraînerait le tassement de l’arrière du mur. A son tour, ce tassement se répercute sur la tête du mur en
béton qui est alors tiré vers le bas et vers l’arrière par les barres d’ancrage subverticales.
Malgré l’absence de mesure, les mouvements verticaux du mur de quai sont aujourd’hui vraisemblablement du second ordre devant
les mouvements horizontaux. En effet, le sol de fondation « travaille » aujourd’hui dans un domaine dit sur-consolidé suite à
l’application pendant près de 6 ans puis l’enlèvement de la butée provisoire. Cependant, des tassements plus importants ont pu se
produire pendant la réalisation des colonnes sécantes (le sol est alors décomprimé momentanément de proche en proche), et sitôt
l’enlèvement de la butée.
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Par ailleurs, les déplacements horizontaux des colonnes vers le bassin, induits dès l’enlèvement de la butée en octobre 1998,
impliquent l’existence d’un prisme de poussée à l’arrière de l’écran de colonnes. La ligne de glissement délimitant ce prisme part
vraisemblablement du pied des colonnes et débouche vers l’arrière du mur poids.
En conséquence, le frottement à la base du mur ne participe plus à la reprise des efforts horizontaux de poussée des terres qui
s’exercent à l’arrière du mur. Par suite, les colonnes seraient plus sollicitées en tête que ne l’indique le calcul de stabilité de 1997
qui prenait en compte ce frottement.
5 - EXTRAPOLATION.
Pour estimer le déplacement futur du quai, nous avons supposé que la vitesse de déplacement du quai s’amortissait selon une loi
logarithmique.
La vitesse de déplacement peut s’écrire sous la forme : v(t) = A * ln (t) + B avec A et B constantes.
Le déplacement s’écrit alors sous la forme : d(t) = C * t * ln (t) - D * t + E avec C, D et E constantes.
Le calcul a été effectué pour le distancemètre T2.
Le déplacement total depuis la fin des travaux est alors estimé à 81,6 mm en juin 2019, la stabilisation du quai n’étant alors pas
atteinte.
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