Actions d‘avalanches sur les galeries de protection ... · Calculs avalanches: Données de base...
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> Actions d‘avalanches sur les galeries de protection
(Directive suisse)
> Principes de dimensionnement pour des objets /
installations / bâtiments menacés par des avalanches
André BurkardCH-3900 Brigue
Project DynAval / workshop / interazione flusso valanghivo – infrastrutture 1-2 dicembre 2011, Gressoney La Trinité (AO)
CONTENUE
1. Directives
2. Etudes de cas concrets:
> (A) Nouveau Téléphérique, Plan Francey – Moléson (FR)
> (B) Pylône à treillis, Zwischbergen (VS)
> (C) Galerie de protection contre les avalanches, In den Böschen (UR)
> (D) Pont du Spinatobel (GR)
> (E) Cabanne d‘Anen, Lötschental (VS)
3. Discussion
Directives à réspecter en Suisse
(2006) (2007) (2005)
> Installations touristique > Galeries >Protections bâtiments
Protection prévu du pylône
Actions
> Poussée de la neige
> Petites avalanches
Tôle métallique (obstacle
étroit)
D: 0.4 m – 1.1 m
H: 3 m
Calculs avalanches: Données de base
Principes (2006)
> Périodes de retour:
> Pousée de la neige sur des
pentes > 25° (T ≈ 30 ans)
Catégorie d’Objet Période de retour (T) pour
des installations
10 30 100 300
Installation de
liaison
stations X X
Installation
d’exploitations
stations X X
Installation de
liaison et
d’exploitations
pylônes X X
Directive: Bundesamt für Verkehr (BAV) und Eidg. Institut für Schnee und Lawinenforschung (SLF): Leitfaden Berücksichtigung der Lawinen- und Schneedruckgefährdung bei touristischen Transportanlagen, Entwurf, Stand 30. August 2006.
P = 0.5 c F ρ v2 [N]
qF = 0.5 c ρ v2 [N/m2]
c: coefficient de résistance
Action avalanches coulantes sur le pieds du pylône
Pylône à treillis, Zwischbergen (VS)
Après l‘avalanche de décembre 2008
… emporté et plié par l‘avalanche …
Dimensionnement du mur déflecteur
qF = ρ v2 sin2 α [N/m2]
qp = µ qn [N/m2]
µ: Coefficient de frottement [-] (0.25 … 0.4)
Qe = Pression statique de remplacement
Qe
α
v
v' qFqp
Hindernis
Directive „Actions d‘avalanches sur les galeries de
protection“ (OFROU, 2007)
Fotomontage © Fellmann Geotechnik, 2011
> « Les situations typiques d'actions dues à la neige et aux avalanches sont àdécrire.«
> « […] L'expert en avalanches définit les situations dans lesquelles ces actions peuvent se présenter et donne les valeurs des actions ainsi que les périodes de retour:> Cas normal: T =30 ans (facteur de charge: γF= 1.5)> Cas accidentelle: T = 300 ans (facteur de charge: γF= 1.0)
> « […] Il incombe au maître d’ouvrage de décider, sur la base d’un évaluation des risques, s’il y a lieu de tenir en compte – et dans quelle proportions – des actions d’une avalanche accidentelle
> « Toutes les actions dues aux avalanches en mouvement, soit les effet des charges verticales, ceux du frottement et des forces de déviation sont ensemble et simultanément actions prépondérantes ou actions concomitantes. «
Autres cas 5 – 8 (moins fréquents)
Cas 5: Pression statique de neige contre la parroi avale del la galerie
Cas 6: Pousée d‘avalanche contre la paroi avale de la galerie
Cas 7: Pression de rampement sur le toit de la galerie
Cas 8: Impact d‘avalanche sur un toit de galerie
Evaluation des actions d‘avalanches
Expert avalanches:
> Etude du danger, données d‘entrée
ingénieur civil:
> Evalutions des actions et dimensionnement de la sécurité
structurale …:
Evénements…
Foto © Kt. GR
01.03.1896 21.04.1975 21.04.1975
Foto © TBA Kt. GRFoto © Gemeindekanzlei Malix
Analyse du danger d‘avalanches
0.5
km
Legende
Anrisszonen 28 - 45°
Anrisszonen 45 - 60°
Trockene Fliesslawine
Sehr trockene
Fliesslaw.
Feuchte Fliesslawine
Staublawine
B
C
E
D
x
x
Xx
X
A
146
Untersuchungsgebiet
0.5
km
Parois exposées aux avalanches
N
> Presssion aval fenêtres: 12.5 [kN/m2]
> Epaisseur fenêtres: d = 70 mm
Modèle de l’action pour des parois exposées à des avalanches. D’après la Richtlinie Objektschutz gegen Naturgefahren de 1999, Gebäudeversicherung des Kantons St. Gallen, CH-9001 St. Gallen.
Modèle de l‘action pour des parois exposées à des
avalanches
hg [m]: Hauteur du bâtiment
hn [m]: Epaisseur de la neige
hf [m]: Hauteur d’écoulement de l’avalanche coulante
hstau [m]: Hauteur de retenue de l’avalanche coulante
qe [kN/m2]: Pression statique de remplacement due à une charge concentrée (choc)
qf [kN/m2]: Pression exercée par l’avalanche coulante
qr [kN/m2]: Frottement spécifique
vf [m/s]: Vitesse de l’avalanche coulante
Mur fortifiée
Modèle de l‘action
qnF = ρ v2 [N/m2]
qpF = µ qnF [N/m2]
ρ = [300 kg/m3]
v = [m/s]
qnF = 20 kN/m2
qnF = 0 kN/m2
qnF = 0 kN/m2
qnF = 12.5 kN/m2
Westansicht Südansicht
Nordansicht Ostansicht
Comment protèger?Merci pour votre attention
Lamunière I., 2006
Une rupture douce, ou le mazot de béton…