Chapitre810

10 Surveillance, inspection,maintenance et rparation

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SOMMAIRE du Chapitre 10

10 Surveillance, inspection, maintenance et rparation

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10.1 Modes de gestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1211

10.1.1 Gestion du cycle de vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1211

10.1.1.1 Niveaux de service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1211

10.1.1.2 Rduction des niveaux de performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1212

10.1.2 Stratgie de maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1213

10.2 laboration dune stratgie de gestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1215

10.2.1 Plan de gestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1215

10.2.2 Optimisation des intervalles de maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1217

10.3 Surveillance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1219

10.3.1 Introduction et vue densemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1219

10.3.2 Analyse du plan de surveillance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1220

10.3.2.1 Recommandations pour la mise au point dun programme de surveillance . . . . . .1220

10.3.2.2 Surveillance de ltat de louvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1220

10.3.2.3 Surveillance des performances de louvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1224

10.3.2.4 Surveillance de lenvironnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1225

10.3.2.5 Apprciation des donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1226

10.3.3 Intervalles entre les surveillances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1226

10.3.4 Inspections des sections de louvrage au-dessus du niveau de leau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1229

10.3.4.1 Inspections visuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1229

10.3.4.2 Dgradation de la carapace et de lenrochement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1230

10.3.4.3 Mthodes photographiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1231

10.3.4.4 Levs topographiques terrestres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1235

10.3.5 Inspections sous-marines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1239

10.3.5.1 Levs bathymtriques monofaisceaux et multifaisceaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1240

10.3.5.2 Sonar latral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1241

10.3.5.3 Tldtection arienne des ouvrages immergs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1242

10.3.5.4 Inspections du sous-sol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1242

10.3.5.5 Inspections visuelles sous-marines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1243

10.4 valuation de ltat et des performances de louvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1244

10.4.1 valuation des donnes fournies par la surveillance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1244

10.4.2 valuation des performances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1245

10.4.2.1 Subdivision des ouvrages en lments structurels et tronons . . . . . . . . . . . . . . . . .1247

10.4.2.2 tablissement de critres de performance fonctionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1248

10.4.3 valuation de ltat de lenrochement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1248

10.4.3.1 Description des dommages standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1250

10.4.4 Options de gestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1252

10.5 Maintenance, rparation et rhabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1254

10.5.1 Remarques gnrales sur la maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1254

10.5.1.1 Modification des conditions de dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1254

10.5.1.2 Principes de base pour la planification des rparations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1254

10.5.1.3 Rutilisation et approvisionnement en matriaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1255

10.5.1.4 Accs et quipements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1256

10.5.2 Rparation et rhabilitation des ouvrages en enrochement naturel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1257

10.5.3 Rparations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1259

10.5.3.1 Carapace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1259

10.5.3.2 Remplacement ponctuel ou localis de blocs denrochement casss ou dlogs . .1259

10.5.3.3 Butes de pied et bermes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1260

10.5.3.4 Colmatage des vides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1261

10.5.4 Rhabilitation et renforcement de grande ampleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1262

10.5.4.1 Rechargement des carapaces endommages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1262

10.5.4.2 Remplacement de la carapace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1263

10.5.4.3 Reconstruction douvrages en enrochement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1264

10.5.5 Exemples concrets de rparations sur des ouvrages en enrochement . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1264

10.6 Rfrences bibliographiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1269

Sommaire

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10 Surveillance, inspection,maintenance et rparation

Le Chapitre 10 prsente les considrations de maintenance et de surveillance utiles pour toutes lestapes de la vie d'un ouvrage, y compris la conception.

Donnes des autres chapitres:

Chapitre 2 Les exigences de projet

Chapitre 3 Les proprits des matriaux

Chapitre 4 Les conditions hydrauliques et gotechniques

Chapitre 6, 7 et 8 La conception des ouvrages

Chapitre 9 Les mthodes de construction

Rsultats pour les autres chapitres:

Problmatiques lies la maintenance Chapitres 6, 7 et 8

NOTE : le processus de conception est itratif. Le lecteur est invit se rfrer le Chapitre 2 toutau long du cycle de vie de l'ouvrage pour se remmorer les problmatiques importantes.

Ce logigramme indique o trouver l'information dans ce chapitre et les liaisons avec les autres cha-pitres. Il peut tre utilis en parallle avec les sommaires et l'index pour naviguer dans le guide.


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5 Phnomnes physiques etoutils de dimensionnement

4 Caractrisation du siteet collecte des donnes3 Matriaux

6 Conception des ouvrages la mer7 Conception des ouvrages de fermeture

8 Conception des ouvrages en rivire et en canal

2 Conception des ouvrages

10.1Modes

de gestion

Gestion du cyclede vieStratgie demaintenance

10.2laboration

d'une stratgiede gestion

Plan de gestionOptimisation desintervalles demaintenance

10.3Surveillance

tendue de lasurveillanceIntervalle desurveillanceMthodes delevs

10.4valuation del'tat et de la

performance del'ouvrage

valuation desdonnesPerformanceEstimation de l'tatde la carapaceOption de gestion

10.5Maintenance,rparation etrhabilitation

Considrationslies lamaintenanceRparation et rha-bilitationtudes de cas

Chapitre 10 Surveillance, inspection, maintenance et rparation

9 Construction

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8

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Ce chapitre repose en grande partie sur le texte et les pratiques dcrites dans la partie VI Chapitre8 du Coastal Engineering Manual (CEM) Engineer Manual 1110-2-1100 USACE (2003).

10.1 MODES DE GESTION

La plupart des ouvrages en enrochement naturel ou artificiel ncessitent une maintenance per-manente pour garantir un niveau de performance acceptable. Ce chapitre aborde les modes degestion, la surveillance de louvrage, lvaluation de son tat et de ses performances, des recom-mandations sur la rparation et la rhabilitation ainsi que les modifications de louvrage. Il pr-sente galement des recommandations lies des problmes spcifiques de rparation et de rha-bilitation, bien que, dans de nombreux cas, les rgles de conception applicables aux nouvellesconstructions conviennent galement aux rparations (voir les Chapitres 6, 7 et 8). Linterventionpeut consister en des mesures damlioration, dextension, de remplacement, de rparation et/oude maintenance de l'ouvrage.

Les concepts sur lesquels repose la maintenance dun ouvrage ne sont pas complexes (USACE,2003), mais il peut tre difficile de dterminer :

la stratgie de gestion (voir la Section 10.2) ;

ce quil faut surveiller et de quelle manire (voir la Section 10.3) ;

comment valuer les donnes issues de cette surveillance (voir la Section 10.4) ;

comment valuer les retombes conomiques des rponses possibles (voir la Section 10.4) ;

sil faut entreprendre ou non des actions prventives ou correctives (voir la Section 10.4) ;

comment effectuer les rparations (voir la Section 10.5).

Bien qu'un mme mode de gestion soit valable autant pour les ouvrages de grande envergure quepour les plus petits, en environnement fluvial aussi bien que ctier, la plupart des techniques com-plexes conviennent mieux aux grands ouvrages. Les techniques analyses ici sont gnrales etsappliquent aux grands ouvrages comme aux petits, mais il est ncessaire de conserver un sensdes proportions et de tenir compte des risques lors de la surveillance et de la maintenance.

10.1.1 Gestion du cycle de vie

Le Chapitre 2 analyse les principes de la gestion du cycle de vie, y compris les mthodes deconception garantissant des performances leves et une maintenance minimale, et celles permet-tant un faible cot dinvestissement avec une maintenance rgulire (voir la Section 2.4.6). Cesmthodes de conception sont mises en uvre par le biais du processus de gestion du cycle de vie,qui associe et quilibre les cots du cycle de vie de la surveillance (voir la Section 2.4.1), de lamaintenance et du fonctionnement au sein dun cadre de gestion permanent.

10.1.1.1 Niveaux de service

Les niveaux de service sont dfinis lors de la phase de conception en fixant des conditions dedimensionnement pour lensemble du systme, pour chaque ouvrage en enrochement et pour lesdiffrents lments des ouvrages. Les conditions peuvent varier pour chacun deux : par exemple,l'ouvrage peut tre conu pour limiter le franchissement dans le cas dun vnement de priodede retour de 200 ans, alors que lenrochement peut ntre capable de rsister une tempte depriode de retour de 10 ans sans subir de dommage significatif peut-tre parce que lon ne dis-pose que de petits enrochements.

En rgle gnrale, le facteur le plus important est la performance fonctionnelle, mesure laidede variables telles que le franchissement admissible ou le contrle du transport sdimentaire.Les ouvrages bas cot qui ont t conus selon des standards de stabilit ou de durabilit au-dessous du niveau optimal exigeront une surveillance et une maintenance intensives si lesniveaux de services doivent tre maintenus (voir la Section 2.4). Cest souvent le cas dans les

10.1 Modes de gestion

pays en dveloppement, o les standards de dimensionnement adopts peuvent ne pas tre trsstricts, o lon ne dispose pas toujours de matriaux de grande qualit ou de dimensions adqua-tes, ni des quipements de construction ncessaires. Les dimensionnements conventionnels outrs performants ne tolrent aucun dommage en conditions de projet choisies et ncessiterontdonc peu de maintenance.

De nombreuses hypothses sont faites au cours du processus de conception et de construction.En laborant des programmes de gestion en service, le gestionnaire de linfrastructure peut pren-dre des dcisions quant au niveau de service de louvrage complet et du systme dans son ensem-ble. ce stade, on tient compte la fois des conditions de dimensionnement initiales et de toutchangement caus par des facteurs physiques, conomiques et sociaux au cours de lexistence delouvrage. Les consquences financires de la gestion et de la maintenance au long du cycle de viede louvrage doivent galement tre prises en compte.

10.1.1.2 Rduction des niveaux de performance

Dgradation des ouvrages ctiers en enrochement

Les mcanismes destructeurs dus laction de la houle, de la mare et des courants sur les ouvra-ges en enrochement se manifestent par une volution du profil de louvrage et par des change-ments dans la taille et dans la forme des lments qui le constituent. Les mcanismes de rupturede faible probabilit d'occurrence peuvent causer un dommage immdiat, comme une rupturecatastrophique au cours dune forte tempte. Dautres mcanismes de rupture ont une probabi-lit d'occurrence plus leve mais se produisent progressivement, sans affecter la fonctionnalitde louvrage de manire immdiate, comme le phnomne daffouillement au pied des ouvragesfluviaux ou ctiers. Les carapaces se dtriorent petit petit avec le tassement, le dplacement,labrasion, la rupture voire la dissolution des enrochements. Les dgradations des ouvragesrecouverts d'enrochement traits au Chapitre 7 sont en gnrales identiques aux dgradationsdes ouvrages fluviaux et ctiers dcrites ci-dessous.

Lexamen de 265 ouvrages ctiers aux tats-Unis (Pope, 1992) a rvl que 77 % des ouvragesavaient plus de 50 ans et que prs de 40 % des digues et des jetes dataient du 19me sicle. Celasignifie que la plupart des ouvrages ont t conus et construites avant lintroduction de rgles dedimensionnement, mme rudimentaires, et du critre de stabilit de lenrochement. Dans denombreux cas, les ouvrages ont survcu bien au-del de leur dure de service prvue parce quilsont fait lobjet dune maintenance adquate ou quils avaient t sur-dimensionns lorigine. Lasituation est sans conteste similaire dans la plupart des pays industrialiss (USACE, 2003). Dansles pays en dveloppement, qui manquent de mthodes de dimensionnement rigoureuses, ladure de vie dun ouvrage peut tre trs variable, et les cycles de vie sont soit courts soit (plusrarement) longs.

Les ruptures importantes dues aux temptes sont faciles identifier. La dgradation progressive,en revanche, nest souvent pas dtecte, parce que louvrage continue de fonctionner comme celaa t prvu lors de sa conception mme si sa rsistance est diminue. Toutefois, si lon ne rem-die pas cette dgradation continue, elle peut entraner une rupture partielle ou totale de lou-vrage (USACE, 2003). Souvent, ce nest que lorsquune rhabilitation importante devient nces-saire ou quune rupture significative se produit que lon parvient quantifier un dommage de cetype. Le vieillissement de louvrage peut tre caus par le tassement, laffouillement, la dissolu-tion, la perte de la bute de pied du talus, la rupture partielle dun talus, la perte de matriau dansle noyau ou dans le remblai et/ou la perte de blocs denrochement (USACE, 2003). Le vieillisse-ment des blocs est dfini comme la dtrioration des composants individuels pouvant en fin decompte affecter le fonctionnement de louvrage (Pope, 1992). Parmi les exemples de vieillisse-ment des blocs, on peut citer la rupture des blocs denrochement artificiel, la fissuration ou labra-sion de lenrochement naturel et leffritement du bton. Dans la mesure o le vieillissement delouvrage est un processus de longue haleine et que la gravit de la dtrioration peut ne pas treremarque lors dune auscultation superficielle, on donne gnralement une priorit plutt faible la rhabilitation si louvrage continue de fonctionner un niveau acceptable. Si lon nglige lesrparations ncessaires pour faire des conomies, on prend le risque quune rparation bien plus


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onreuse (et potentiellement urgente) ne devienne capitale plus tard (USACE, 2003). Une ana-lyse quantitative de louvrage doit permettre didentifier ces diffrentes rponses.

Dgradation des ouvrages en enrochement naturel en rivire et canal

Les revtements et les pis le long des rivires et les protections des berges de canaux sont sou-mis diffrents mcanismes de dtrioration (Section 8.2.6.1). Si lhumidit est suffisante et si dessdiments fins se sont dposs entre les blocs denrochement, il est possible que des plantes (enparticulier des saules) aient commenc pousser dans la carapace. Louvrage est alors endom-mag par la croissance des racines et du tronc. Lors des temptes, les vieux arbres peuvent sef-fondrer et affaiblir la carapace. Prs des musoirs des pis, lenrochement peut glisser dans des fos-ses daffouillement en progression, suite au raidissement des talus latraux de la fosse. La dgra-dation gnralise du lit de la rivire peut avoir un effet similaire. Les chocs de navires peuventgalement endommager les ouvrages. Sur la rivire Waal (Pays-Bas), soumise un trafic fluvialintense, un navire heurte lenrochement dun pi et lui cause un dommage significatif une foistous les dix ans, en moyenne. Il y a une trs forte proportion de dommages aux points de transi-tion entre lenrochement et la berge, causs par lrosion par contournement et laffouillement.Les blocs d'enrochement de petite taille peuvent parfois tre dplacs par les usagers non pro-fessionnels tels que des pcheurs. La protection du fond autour des ouvrages hydrauliques peuttre dgrade par un affouillement extrme lors dune crue leve. La navigation avec un faiblepied de pilote peut causer des dommages lorsquils passent au-dessus de la protection de fond, encrant des courants de retour de vitesses leves ou dimportantes fluctuations de la turbulencedans le sillage de lhlice. Le mouillage d'ancres au-dessus de la protection de fond en enroche-ment entrane souvent des dommages localiss.

Lenrochement peut tre endommag lorsque de la glace se forme sur les blocs prs du niveau deleau. Lorsque leau se retire, dimportantes forces sont exerces sur l'enrochement par le poids dela glace, ce qui peut entraner un glissement de lenrochement depuis le dessus jusquau-dessousdu niveau de leau. Les blocs individuels peuvent galement se trouver pris dans dimportantsmouvements de glace et tre emports. Dans le cas des protections lacustres, une plaque de glacepeut pousser les enrochements vers le haut du talus dun revtement. En rgle gnrale, ces ph-nomnes ne sont pas inclus dans le processus de dimensionnement dterministe. Les vagues indui-tes par la navigation et la mer de vent peuvent souvent tre lorigine dune rosion prs duniveau de leau, qui fera voluer le profil de louvrage. Des mesures spcifiques peuvent tre nces-saires pour juguler laction des vagues produites par les embarcations de loisir grande puissance.Les navires qui manuvrent, se rencontrent ou se dpassent dans dtroites sections de canauxpeuvent accidentellement heurter la protection des berges. Dans les coudes brusques et dans lesports, le sillage de lhlice des bateaux peut attaquer les berges en rodant la couche de protection.

10.1.2 Stratgie de maintenance

Les activits de maintenance doivent reposer sur une stratgie de gestion, labore ds la phasede conception, des performances et des cots de louvrage hydraulique sur toute sa dure de vie.Le cadre conceptuel liant la conception, la maintenance et le risque de rupture est le cot mini-mal de dure de vie :

o

I = investissement dans louvrage ;

PV = valeur actualise (voir l'quation 2.2) ;

M = cot de la maintenance ;

R = cot de la rparation ou du remplacement ;

PF = probabilit de rupture ;

CF = cot induit par la rupture.

(10.1)

10.1 Modes de gestion

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Des mthodes sont ncessaires pour valuer ltat de louvrage (voir la Section 10.3), afin que sonpropritaire puisse :

valuer le dommage caus par des vnements particuliers ;

prvoir la future dure de service de louvrage ;

programmer les dpenses de maintenance ou de rhabilitation.

Ltendue de la surveillance requise sera dtermine par la stratgie de gestion slectionne.Selon les ouvrages, il est possible de choisir parmi les stratgies de gestion suivantes :

maintenance aprs rupture - les rparations ne sont entreprises que si louvrage ou lune deses parties sest rompu(e). Ce type de gestion nest recommand que si les consquences de larupture (risque) sont trs limites ;

maintenance priodique - elle suppose que ltat de louvrage se dtriore selon une fonctiondu temps connue. Les rparations doivent avoir lieu au bout dune priode donne ;

maintenance selon lusage - cette mthode suggre que ltat de louvrage se dtriore selonune fonction connue du nombre de fois o louvrage est utilis. Cette utilisation doit tre sur-veille et les rparations doivent tre effectues aprs un certain nombre de cycles de fonc-tionnement de louvrage ;

maintenance selon la charge - on attribue la dtrioration structurelle dimportantes sollici-tations (p. ex. des temptes). La charge laquelle louvrage est soumis doit tre contrle et lesrparations doivent survenir aprs quun certain nombre d'efforts importants aient t exercs ;

maintenance selon ltat de louvrage - elle dpend de linspection de l'tat physique de lou-vrage. Si cet tat ne semble plus convenable, les rparations simposent.

Dans les dfinitions ci-dessus, toutes les stratgies sont prventives, lexception de la mainte-nance aprs rupture. La surveillance est donc essentielle et la stratgie de gestion mise au pointdoit tenir compte des lments suivants :

les conditions daccs pour la surveillance et la maintenance ;

les ressources probables du matre d'ouvrage en matire de personnel qualifi et de finance-ment pour lexcution pratique de la surveillance ;

les oprations de rparation et linterprtation des performances de louvrage.

partir de l, le choix de la stratgie de gestion dpend :

de la prvisibilit de la dtrioration de louvrage ;

du cot de lauscultation et de la surveillance y compris les ressources en techniciens et lesressources financires ncessaires pour effectuer la surveillance et lvaluation requises ;

de la disponibilit des mthodes permettant de mesurer avec prcision l'tat physique delouvrage ;

du cot des rparations y compris la mobilisation, les quipements, la main-duvre et lesmatriaux ncessaires aux rparations et les conditions daccs pour la surveillance et lamaintenance ;

des consquences dune rupture (risque) y compris les exigences en matire de scurit et ledommage subi par les infrastructures.


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10.2 LABORATION DUNE STRATGIE DE GESTION

10.2.1 Plan de gestion

La stratgie de gestion doit tre claire tout au long de la vie de louvrage afin den maintenir lafonctionnalit et de garantir que louvrage ou le systme satisfait les attentes des usagers finauxde manire rentable. Ces plans de gestion doivent permettre un apprentissage continu, des ajus-tements et des amliorations (voir la Figure 10.1). Dans de nombreux pays, le concepteur est res-ponsable de la prparation des grandes lignes du plan de gestion, qui sont ensuite transmises auclient une fois la construction acheve. Elles peuvent inclure des aspects tels que la scurit, lerisque, lexploitation et la maintenance de louvrage. Llaboration de la stratgie de gestion doittre suivie, au cours de la phase de conception et de construction, par la rdaction dun manuelde gestion. Bien que ce dernier puisse tre trs simple, en particulier si louvrage a t conu pourminimiser la maintenance, il doit contenir des recommandations de base sur les techniques et lescritres relatifs aux principaux lments du plan de gestion. Il prsentera galement les interre-lations entre les diffrentes activits concernes.

Le plan de gestion doit permettre au responsable de :

maximiser les performances de louvrage ou du systme un cot minimal ;

identifier quelles sont les mesures de maintenance et de surveillance requises et pour quelobjectif ;

programmer les oprations de maintenance et de surveillance ;

dterminer le niveau de service actuel ainsi que ltat de tous les ouvrages inclus dans le systme;

faire des ajustements pour reflter les changements de stratgie, les variations de budget etlvolution des priorits ;

enregistrer le savoir et lexprience accumuls afin dviter la perte dinformations.

Figure 10.1 Processus cyclique de gestion fonctionnelle

Le plan de gestion inclut des lments statiques et des lments dynamiques (voir leTableau 10.1).

Tableau 10.1 Contenu dun plan de gestion

Partie statique (habituellement rajuste tous les cinq ans)IntroductionDescription du systme dinfrastructures et de sa division en units de gestionPolitique nationalePolitique rgionale et formulation de situations-cibles et dimpratifs de fonctionnementPrincipes de gestion

Partie dynamique (rajuste tous les ans)valuation de lanne prcdente : donnes et rsultats, mesures prises et effets planifis de ces mesuresqui ont t obtenusPlanification pour les cinq prochaines annes : mesures et cotsPlanification approximative long terme

10.2 laboration dune stratgie de gestion

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valuation

Stratgie

Planification

Miseen uvre

La partie statique forme le cadre de gestion stratgique. Ce dernier prsente les objectifs de ges-tion gnraux qui refltent le rle de louvrage ou du systme, ainsi que les impratifs stratgi-ques peu susceptibles de varier frquemment. Le niveau de service est dfini en spcifiant leslimites des paramtres de performance pour chacune des fonctions de louvrage, par exemple lastabilit, laffouillement ou le franchissement. Ces derniers sont gnralement mais pas tou-jours dfinis lors de la phase de conception (voir les Chapitres 6, 7 et 8). La partie statique duplan fait lobjet dune rvision priodique, tous les cinq ans, par exemple, qui permet de tenircompte des changements de politique, des exigences des usagers ou des performances inatten-dues de louvrage ou du systme.

La partie dynamique du plan de gestion donne une vue densemble des mesures dexploitationncessaires pour grer le systme, y compris des cots. En rgle gnrale, elle fait lobjet dunajustement annuel sur la base des performances du systme, dtermines partir des donnes desurveillance mises jour, ce qui permet de quantifier lefficacit du systme par rapport au stan-dard de service requis. La surveillance permet dvaluer si la situation est stable, en amliorationou si elle se dtriore.

Il est essentiel de revoir le plan de gestion de manire rgulire afin dvaluer les performancesde louvrage et lefficacit de lapproche de gestion. Des modifications doivent y tre apportesle cas chant. Le Tableau 10.2 prsente les 10 tapes de gestion fonctionnelle dun ouvrage quidevraient permettre dtablir un plan de gestion efficace.

Tableau 10.2 Les 10 tapes de gestion fonctionnelle dans le plan de gestion dun ouvrage

Le plan de gestion dun ouvrage doit inclure les lments essentiels ci-dessous (Vrijling et al., 1995) :

inspection priodique de louvrage et surveillance des conditions environnementales et de larponse de louvrage ;

analyse des donnes dinspection et de surveillance pour valuer l'tat physique de louvrage(y compris sa dtrioration) et ses performances par rapport la fois au cahier des charges deconception et des standards prdtermins tels que le niveau de service et la dure de vieprvue. Ces standards peuvent varier au cours de la vie de louvrage, par exemple cause :

- des volutions du niveau deau, du climat de la houle, de lcoulement fluvial,

- dune rponse inattendue de louvrage,

- de dveloppements conomiques,

- dun changement imprvu des fonctions assignes louvrage,

Sou

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Partie statique (ajustement tous les cinq ans)1 Dcrire le systme dinfrastructures2 Dterminer les fonctions qui sappliquent au systme3 Diviser chaque partie du systme dinfrastructures en units de gestion ayant des fonctions uni-

formes et dterminer le niveau de service requis pour chacune des fonctions4 Dterminer pour chaque fonction les impratifs qui lui permettront datteindre son objectif de

niveau de service

Partie dynamique (ajustement tous les ans)5 Comparer l'tat de fonctionnement actuel de la construction avec la condition-cible. Si les exigen-

ces fonctionnelles ne sont pas remplies, planifier des mesures adquates de construction, dereconstruction ou damlioration pour garantir que louvrage remplira les exigences fonctionnelles

6 Effectuer une analyse fonctionnelle de louvrage ou des ouvrages et dterminer les lments cri-tiques pour chaque fonction

7 Formuler des paramtres dinspection qui sont reprsentatifs de l'tat (fonctionnel) des lmentscritiques

8 Dterminer le niveau dintervention pour les lments critiques9 Dterminer la stratgie de maintenance et dauscultation10 Formuler le plan de maintenance et dauscultation, incluant un projet de cots et un calendrier

de travail

Mai

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situ

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ble


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- dun changement dans les critres utiliss pour dfinir le niveau de maintenance acceptable,

- dune optimisation conomique des cots sociaux (cots de la rupture et/ou cots induits parle dommage) et du cot support par le propritaire ou le gestionnaire des infrastructures(cots dinvestissement, de gestion, de maintenance et de surveillance) ;

formulation dune rponse adquate base sur les rsultats de lvaluation. Les rponses pos-sibles sont :

- ne rien faire (aucun problme identifi ou problmes mineurs),

- rhabiliter tout ou une partie de louvrage,

- rparer tout ou une partie de louvrage,

- rparer ou remplacer les composants dun ouvrage dont la dure de vie est estime inf-rieure celle de louvrage dans son ensemble ou rparer une zone dtermine qui na paspass lvaluation.

La rhabilitation implique des actions correctives qui sattaquent aux problmes avant que lefonctionnement de louvrage ne soit dgrad de manire significative (USACE, 2003). Le rem-placement de blocs denrochement artificiel casss et le remplissage des fosses daffouillementpeuvent tre considrs comme des actions de rhabilitation de louvrage. La rhabilitation peutgalement tre envisage comme une maintenance prventive.

Il existe deux types de maintenance prventive :

1. La maintenance selon ltat de louvrage : il sagit dune rhabilitation base sur ltat observde louvrage.

2. La maintenance priodique : il sagit dune rhabilitation qui fait suite une priode prescriteou au dpassement dun certain niveau de sollicitations.

La rparation implique que le dommage sest produit et que la fonctionnalit de louvrage estrduite de manire significative. Reconstruire un talus en enrochement affaiss, replacer les blocsde couronnement dune digue et combler un remblai rod sont des actions qui peuvent treconsidres comme des rparations douvrage. La rparation peut galement tre considrecomme une action de maintenance corrective. Dans de nombreuses situations, il est difficile defaire la diffrence entre rparation et rhabilitation.

Du fait de la grande diversit des ouvrages et des environnements o ces derniers sont situs, ilest difficile dlaborer un plan de gestion gnrique (USACE, 2003). La meilleure source pourobtenir des recommandations est probablement lexprience passe acquise en matire de main-tenance d'ouvrages similaires. Paralllement aux rparations et la rhabilitation, une troisimerponse pouvant se produire lors de la maintenance est la modification dun ouvrage en dpit delabsence de dommage ou de dtrioration visible. La surveillance peut rvler que louvrage nese comporte pas comme il le devrait, ou les objectifs du projet peuvent changer ou voluer, ce quincessite des ajouts ou des modifications sur louvrage. On peut ainsi entre autres citer llva-tion du niveau de la crte dune digue afin de rduire le franchissement, la variation de la lon-gueur dun pi pour rsoudre les problmes drosion aval et la modification des ouvrages afinde contrler le transport sdimentaire ou le phnomne daffouillement.

10.2.2 Optimisation des intervalles de maintenance

Effectuer une intervention de maintenance avant quelle ne soit ncessaire engendre des cotsplus levs mais garantit une plus grande scurit quant lefficacit de louvrage. Une interven-tion trop tardive entranera des cots plus levs, parce que les rparations ncessaires serontplus onreuses ou parce que le dommage conscutif une rupture du systme engendrera despertes sociales pour l'usager final. La dtermination du meilleur moment pour lintervention aucours du processus de vieillissement doit reposer sur les cots des rparations et sur la fonction-nalit de louvrage. Lanne dintervention reprsente linstant o le risque de perte de fonction-

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nalit est inacceptable. Le niveau et lanne dintervention (voir les Figures 10.2 et 10.3) sontdtermins par l'analyse du cot du cycle de vie, qui a pour objectif de minimiser les cots sur latotalit du cycle de vie de louvrage, de la conception la suppression de louvrage, en passant parla construction et la maintenance.

Figure 10.2 Vieillissement dun ouvrage

La Figure 10.2 montre la relation entre le vieillissement dun ouvrage et le risque de perte defonctionnalit. Le niveau dintervention doit tre fix au-dessus du niveau de perte de fonction-nalit. La marge de scurit choisie dpend des cots engendrs par une rupture et du pourcen-tage de perte de qualit. La Figure 10.3 montre que les cots incluent la fois les cots de main-tenance et les cots sociaux conscutifs une rupture. t = 0, louvrage est achev et le risquede perte de fonctionnalit est trs faible, donc acceptable. Avec lge, le risque de perte de fonc-tionnalit saccrot. La maintenance rduit ce risque et permet lanne dintervention dtrerepousse de t1 t2, par exemple (voir la Figure 10.2). Il peut savrer prfrable de ne prendreaucune mesure supplmentaire et de laisser louvrage se dtriorer jusqu ce que le niveau din-tervention soit atteint et que le risque de perte de fonctionnalit ne devienne inacceptable. Lescots sociaux peuvent rester constants dans le temps mais ils varient souvent en fonction des vo-lutions des infrastructures ct terre de louvrage (voir la Figure 10.3a). Les cots de maintenanceaugmentent avec le temps, parce quavec lge, louvrage exige une maintenance plus importante,ce qui accrot le cot des oprations ncessaires pour ramener llment son tat dorigine. LaFigure 10.3 montre de manire schmatise comment dterminer lanne et le niveau dinterven-tion. la Figure 10.3b, les cots de maintenance sont capitaliss (corrigs de linflation etindexs) et reprsents en fonction de lintervalle de maintenance : les cots de maintenance capi-taliss diminuent avec laugmentation de lintervalle de maintenance. Le risque de rupture aug-mente avec la croissance de lintervalle de maintenance. La ligne pleine de la Figure 10.3b mon-tre la somme des cots de maintenance capitaliss et du risque de rupture. Le point le plus bas decette courbe correspond au moment le plus conomique pour une intervention, cest--dire lanne dintervention. La valeur correspondante du paramtre dinspection, cest--dire leniveau dintervention, peut alors tre dtermine la Figure 10.3b.


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Figure 10.3 Dtermination de lanne et du niveau dintervention

10.3 SURVEILLANCE

10.3.1 Introduction et vue densemble

La surveillance de l'ouvrage fait partie intgrante de la gestion du cycle de vie. Un programmede surveillance rgulire de louvrage et de son environnement permet dvaluer la scurit, ltatet la fonctionnalit de l'ouvrage. Il donne galement la possibilit de planifier en temps voulu lesactivits de rparation et de remplacement et permet dacqurir une bonne comprhension desmcanismes de rupture et de lvolution des dommages. La performance dun ouvrage est analy-se en comparant les mesures de son tat physique et de ses performances diffrents moments.Idalement, ce programme de surveillance devrait tre labor lors de la conception de louvrage(voir les Chapitres 6, 7 et 8), mais ce nest souvent pas le cas. Les techniques utilises doivent lafois tre rutilisables si elles suivent un cahier des charges prcis et tolrer de lgres variationsdexcution ou de procdure. Les procdures dinterprtation doivent viter toute ambigutdans la comparaison avec les analyses prcdentes. Au cours des dernires phases de la vie dunouvrage, linterprtation se retrouvera invitablement entre les mains dun personnel ignorant leshypothses de dimensionnement dorigine (USACE, 2003).

Les ruptures importantes imputables laction des temptes sont faciles identifier. Sans surveil-lance, des changements mineurs peuvent ne pas tre identifis et finir par causer une rupture dela carapace ou des tassements dune envergure inacceptable. La description quantitative de ltatde louvrage doit tre lie aux modes de rupture potentiels, en insistant tout particulirement surceux qui ont t identifis comme tant les plus probables (voir la Section 2.3.1), et doit permet-tre didentifier ces diffrentes rponses. Il faut pour cela bien comprendre les modes de ruptureet les mcanismes de dtrioration de chaque composant de louvrage, de mme que ceux de l'ou-vrage dans son ensemble. La surveillance doit galement permettre didentifier les forces envi-ronnementales qui entranent ces comportements.

Il est tout aussi important de comprendre les signes physiques de rupture imminente associs chaque mode de dommage. Par exemple, la perte ou la rupture dun bloc denrochement sur untalus peuvent tre des signes prcurseurs dune rupture du talus. Le plan de surveillance doitdcrire les symptmes qui prcdent la rupture et, si possible, indiquer comment quantifier leschangements. Certains modes de rupture connus peuvent entraner un effondrement sans avertis-sement pralable. Dans ce cas, la surveillance ne sera daucune aide. Lexprience passe obtenuesur des ouvrages similaires permettra didentifier les lments surveiller. La stratgie tablie parle modle de gestion (voir la Section 10.1.2) sert concevoir le programme de surveillance.

Les options suivantes sont disponibles :

surveillance aprs rupture ;

surveillance priodique ;

10.3 Surveillance

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surveillance selon lusage ;

surveillance selon la charge ;

surveillance selon ltat de louvrage.

10.3.2 Analyse du plan de surveillance

La surveillance mesure principalement :

les performances fonctionnelles ;

ltat de louvrage ;

les sollicitations environnementales ;

limpact de louvrage sur lenvironnement local.

Les stratgies de surveillance prsentes la Section 10.3.1 servent laborer le programme li ces objectifs. Des recommandations similaires pour une planification de base (voir la Section10.3.2.1) sappliquent chaque approche mais les amliorations du programme sont refltesdans sa composition (voir les Sections 10.3.2.2 et 10.3.2.3) et, plus particulirement, dans linter-valle de surveillance (voir la Section 10.3.3), qui renvoie clairement la stratgie de surveillance(voir la Section 10.3.1).

10.3.2.1 Recommandations pour la mise au point dun programme de surveillance

Lors de llaboration dun programme de surveillance, il faut :

identifier les objectifs de surveillance et valuer tous les composants du programme de sur-veillance proposs qui y sont lis. Ninclure que les lments de surveillance qui servent lesobjectifs ;

tudier la planification du projet et les donnes de dimensionnement afin didentifier les phno-mnes physiques qui affectent louvrage. Classer ces derniers selon leur importance par rapportaux objectifs de surveillance. Cette tape est souvent difficile cause des incertitudes qui por-tent sur les interactions entre les lments de louvrage et les contraintes environnementales ;

dterminer les paramtres importants pour les phnomnes physiques, par exemple la hauteurde la houle et les vitesses dcoulement ;

dterminer des mthodes de mesure pour chaque paramtre significatif. Le choix des instru-ments ou des techniques appropris dpend de facteurs tels que la prcision, la fiabilit, la soli-dit, les cots, la disponibilit et les exigences en matire dinstallation ou dentretien ;

planifier la collecte dune quantit suffisante de donnes de base sur louvrage afin de pouvoirinterprter au mieux les mesures et les observations effectues. Par exemple, sil faut surveil-ler la coupe transversale dun ouvrage, il faut tablir le profil par rapport des points decontrle connus au dbut de la priode de surveillance. Les plans de rcolement font souventpartie de ces informations de base qui servent la surveillance de ltat de louvrage. Il estrecommand de prparer des plans de rcolement qui reposent sur des levs raliss aprs laconstruction, mais en leur absence, les plans de dimensionnement originaux devront peut-treservir dinformation de base ;

laborer un plan pour obtenir la bathymtrie aprs construction ainsi que les mesures desparamtres physiques susceptibles dtre affects par louvrage.

10.3.2.2 Surveillance de ltat de louvrage

La surveillance de ltat de louvrage concerne l'tat des matriaux constitutifs de louvrage et deses fondations. La surveillance de cet tat fournit les informations ncessaires pour procder une valuation actualise de lintgrit de louvrage, que ce soit sur une base rgulire ou aprsdes vnements extrmes, afin deffectuer laction de maintenance approprie. La complexit et


1220 CETMEF

la porte de la surveillance peuvent varier de manire significative. La surveillance de ltat delouvrage implique toujours une inspection visuelle et, dans certains cas, inclut des mesures pourvaluer ltat actuel de louvrage par rapport ltat initial. Il peut se produire des changementsfrquents lors de la construction et au cours des deux premires annes qui suivent lachvementdu projet. Pendant cette priode, il peut y avoir des ajustements dynamiques tels quun tassementde louvrage, une imbrication des blocs denrochement ou des variations de bathymtrie. Aprsun ajustement initial de louvrage, les modifications les plus significatives se produisent lors destemptes. Le plan de surveillance doit laisser suffisamment de flexibilit au calendrier pour tenircompte des irrgularits d'occurrence des fortes temptes.

Les Tableaux 10.3 et 10.4 dtaillent les mesures de ltat dun ouvrage et numrent les techni-ques de levs appropries. Idalement, la variable qui dfinit la rsistance doit tre mesuredirectement (p. ex. Dn50). Cela est souvent difficile faire et lon a recours un autre paramtre,tel que la taille moyenne de l'enrochement, le niveau de la crte de louvrage ou la gomtriedensemble. On procde des inspections visuelles, laide de photographies, pour enregistrerltat gnral de louvrage. Ces inspections incluent une observation des mouvements videntsdes enrochements, des variations du profil etc. Ce type dinspection est trs subjectif et ne pr-sente quune utilit limite dans le cadre dune valuation quantitative dtaille de louvrage.Toutefois, sil est possible de dfinir des points de rfrence fixes sur louvrage et de les contr-ler au moment du lev, les inspections visuelles effectues par des employs expriments peu-vent constituer la base dun programme de surveillance convenable.

Tableau 10.3 Mesures de ltat gnral dun ouvrage en enrochement

Note : les techniques dinspection de la dgradation de lenrochement des niveaux III et IV sont difficiles mettre

en uvre sur des granulomtries tales et/ou sur des granulomtries pour lesquelles D15 est infrieur 0.3 m envi-

ron. Les techniques fonctionnent cependant trs bien sur des enrochements constitus de gros blocs monodisper-

ses, traits la Section 3.4.3.

Aspect de ltat de louvrage Technique de lev

Niveau I : emplacement

De 2 10 points sur l'ouvrage sont mesurspar rapport une grille et aux niveaux derfrence. Il est conseill de prvoir plus depoints que ncessaire des fins de confirma-tion, si des dplacements majeurs sont sus-ceptibles de se produire, sans que la qualitdu lev nen souffre

Techniques de lev classiques (les repres de tassement doi-vent tre installs pendant la construction)

Niveau II : gomtrie

Description de la surface extrieure, lie auxpoints de lev du niveau I

Lev classique laide de techniques de profilageTel que cela est recommand en Annexe 1 (modles de sp-cifications pour la construction), mais avec des profils plusespacs (20 30 m environ)Dans le cas dune inspection sous-marine, les techniquesbathymtriques peuvent fournir des informations utiles

Niveau III : composition

Position et aspect de chaque bloc denroche-ment, y compris des lments instables.Position et taille des principales cavits etdes zones o sont exposs le noyau ou lasous-couche

Techniques dinspection de la dgradation de lenrochementPhotographie comparativePhotogrammtrieDans le cas dune inspection sous-marine, les techniques desonar latral peuvent tre utilises en association avec lesinspections des plongeurs afin didentifier les lments quiapparaissent sur les tracs du sonar

Niveau IV : composition des lments

Forme et taille de lenrochement, y comprisles ventuelles fissures

Techniques dinspection de la dgradation de lenrochement

10.3 Surveillance

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Tableau 10.4 Mesures de ltat structurel des ouvrages en enrochement

Le Chapitre 2 rsume un grand nombre de modes de rupture pour des ouvrages situs en environ-nement aussi bien fluvial que ctier. Les mthodes de dimensionnement qui permettent dviterces modes de rupture sont abordes aux Chapitres 5, 6, 7 et 8. Les modes de rupture varient selonle type denvironnement et selon le type douvrage, ainsi quavec le rle de ce dernier.Limportance relative de chaque mode de rupture sera propre chaque type douvrage. Diffrentsindicateurs de dommage ainsi que les limites qui y sont associes utiliss pour lvaluation dudommage subi par louvrage, seront pertinents pour chaque combinaison de mode de rupture etde type douvrage. Le Tableau 10.5 donne des recommandations indicatives sur les modes de rup-ture et sur les indicateurs de dommage et fait rfrence aux sections du prsent manuel qui pro-posent des rgles de dimensionnement permettant dvaluer chaque mode de rupture.

Aspect de ltat de louvrage Rsultat de la comparaison de ltat de louvrage diffrents moments

Visuel Tassement des fondationsChangement de lalignement

Gomtrie, profils Tassement de louvrageLa comparaison des profils des talus permet de dterminer le paramtre glo-bal de dommage de lenrochement (Sd)Dommage d laffouillement

Profils, dtails Perte ou dplacement de blocs denrochementGlissement gnralis des carapaces, si cela sest produitCavits ncessitant des rparations durgence

Profils, dtails et variablesspcifiques

Arrondissement des blocs denrochement et perte de matriau, qui permet-tent de rvaluer Dn50 et, avec le climat de la houle de projet, ou le climat dela houle mesur, ou le climat de la houle de projet rvis partir des mesu-res de la houle, de rvaluer le paramtre de stabilit de lenrochement,Hs/(Dn50), laide des quations de la Section 5.2.2La comparaison avec le coefficient de dommage (Sd) de projet et le coeffi-cient de dommage issu des mesures est galement possible.


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Tableau 10.5 Modes de rupture et indicateurs de dommage

Mode de rupture Indicateur de dommageLimite de dommage habituel-lement tolre avant la rupture

Sectiondu manuel

Dommage sur la carapace dunedigue et dun revtement

Surface rode, Ae, et niveaude dommage, Sd = Ae /Dn502

Sd = 8 17 (dpend de langledu talus)

5.2.2.2

Changement dans le profil dunedigue berme ou rgression de laberme

Rgression de la berme etchangement du profil (mobi-lit) ; Ns

Ns = 1.5 2.7 pour les ouvra-ges statiques. Le reprofilagese produit pour Ns > 2.7

5.2.2.1,5.2.2.6

Rupture dun bloc artificiel (doublecouche)

Pourcentage de blocs casss 2 15 % (dpend des blocsdenrochement)

5.2.2.3

Rupture dun bloc artificiel (doublecouche)

Nombre de stabilit, Ns 3 4 (dpend des blocs den-rochement)

5.2.2.3

Dommage caus par la glacecristallique

Force dcrasementForce de flexionForce damoncellement

Voir la Figure 5.112quation 5.242quation 5.243

5.2.4

Interaction de la glace avec lestalus et les digues

Rupture de larteRupture globale activeRupture par glissement total

quation 5.245Voir la Figure 5.116quation 5.246

5.2.4

Affaissement du pied Rduction de langle du talus 20 50 % 5.2.2.9

Bloc artificiel en couche unique Pourcentage de blocs casss 0 5 % 5.2.2.3

Bute de pied du talus Nombre de stabilit, Ns 3 6 (dpend de la profon-deur du pied)

5.2.2.9

Perte du tapis anti-affouillement Changement dans la coupe 6.1, 6.3

Mod

es d

e ru

ptur

e g

otec

hniq

ues

Rupture de la berge par les-sivage des particules fines

Tassement de lenrochement Dpend du filtre 5.4.3.6

Analyse du tassement Capacit portanteGrand glissement potentiel

Dpend du type du fondrocheux

5.4.3.75.4.3.3

Tassement diffrentiel desdigues et des revtements

Hauteur de la crte et angledu talus

Dpend du sous-sol 5.4.3.55.4.3.7

Tassement localis desdigues de voies navigablesconstruites sur des solsmous

Hauteur de la crte Dpend du sous-sol 5.4.3.55.4.3.7

Tassement des digues defermeture et des barrages-rservoirs

Revanche Dpend du sous-sol 5.4.3.55.4.3.7

Tassement des ouvrages derivire et de canal, y comprisdes digues et des protec-tions de berges

Revanche Dpend du sous-sol 5.4.3.55.4.3.7

Grand glissement circulairecaus par les actionshydrauliques

Mouvements latraux et verti-caux de la crte et du talus

5.4.3.2

Glissement de la protectiondu talus le long dune sur-face de glissement superfi-cielle en ligne droite

Mouvements latraux et verti-caux de la crte et du talus

5.4.3.2

10.3 Surveillance

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10.3.2.3 Surveillance des performances de louvrage

La surveillance des performances de louvrage ou de son fonctionnement consiste faire desobservations et des mesures pour valuer les performances de louvrage par rapport aux objec-tifs du dimensionnement, aux conditions environnementales et aux performances de projet atten-dues. En rgle gnrale, les programmes de surveillance des performances sont mis en place trstt dans la vie dun ouvrage, et leur dure est courte (moins de cinq ans) par rapport la durede vie de projet de louvrage (USACE, 2003). Certains plans de surveillance des performancesdonnent lieu une opration unique, trs dtaille, qui se droule une fois la construction termi-ne et stend sur plusieurs mois de collecte de donnes et danalyses. Dautres plans de surveil-lance consistent en une srie de collectes de donnes effectues de manire rptitive sur plu-sieurs annes, ventuellement associes un enregistrement continu de paramtres environne-mentaux tels que des donnes relatives la houle ou aux vents. Dans le cas douvrages ou desituations inhabituelles qui ncessitent lenregistrement de donnes plus long terme afin derduire les incertitudes, la dure des mesures peut tre plus longue.

Les raisons habituelles pour lesquelles on surveille les performances dun ouvrage sont num-res ci-dessous (USACE, 2003).

Fournir une base pour amliorer la ralisation des objectifs du projet

cause des incertitudes inhrentes au dimensionnement dans le gnie fluvial et ctier, les per-formances de louvrage peuvent tre infrieures aux performances initialement prvues.Avant depouvoir prendre des mesures correctives, il faut effectuer une surveillance pour dterminer pour-quoi la performance de louvrage est infrieure ce qui tait attendu. Par exemple, si lagitationdans un port dpasse les critres de dimensionnement, il faut dterminer les conditions de houleincidente ainsi que les mcanismes (rfraction, diffraction, transmission) qui entranent un com-portement inacceptable de louvrage, tel quun dommage ou un franchissement.

Vrifier et amliorer les procdures de dimensionnement

Les rgles de dimensionnement reposent souvent sur des essais systmatiques en laboratoireassocis lexprience pratique acquise lors des projets prcdents. Toutefois, la plupart desouvrages ctiers et fluviaux prsentent une certaine unicit du fait de leur exposition la houleet aux courants, des matriaux de construction disponibles, de fonctions combines ou des carac-tristiques actuelles de louvrage. Les rgles de dimensionnement gnriques peuvent par cons-quent ne pas tre compltement applicables un ouvrage donn. Les dimensionnements incluentsouvent de nombreuses hypothses que la phase de maintenance donne loccasion de valider oudajuster. La surveillance des performances de louvrage vrifiera si le dimensionnement a leseffets prvus et elle fournira galement des informations qui pourront tre utilises afin dam-liorer les procdures de dimensionnement existantes ou dtendre les rgles de dimensionnement un ventail dapplications plus vaste. Il manque souvent des donnes de bases et les modles nesont pas calibrs, ce qui entrane des incertitudes au cours du dimensionnement.

Valider les mthodes de construction et de rparation

Les techniques de constructions pour un projet donn sont influences par la disponibilit desquipements ncessaires, par lexprience du matre duvre, par lexposition aux contraintesenvironnementales, et selon que la construction est effectue partir dinstallations terrestres ouflottantes. Il nexiste que peu dindications concernant les rparations effectuer sur les ouvra-ges endommags (AIPCN, 2001, 2007). Lexprience pratique des techniciens peut alors jouer unrle primordial. La surveillance de la performance dun ouvrage peut tre ncessaire pour vali-der les procdures et pour reprer les problmes avant quun dommage srieux ne se produise.Par exemple, la surveillance peut tre ncessaire pour valuer les consquences de la rparationdun ouvrage talus en enrochement naturel laide de blocs de bton ou de linstallation duneprotection anti-affouillement sous un pont.


1224 CETMEF

Examiner les procdures dexploitation et de maintenance

De nombreux ouvrages ctiers et fluviaux requirent des procdures dexploitation aprs leurconstruction, ainsi que, gnralement, une maintenance rgulire. La surveillance des performan-ces de louvrage est utile pour estimer lefficacit et le rendement associs ces procdures. Parexemple, si la maintenance dun chenal de navigation inclut le dpt du sable sur des plages l'aval du transit littoral, il est possible dtablir une surveillance pour dterminer le meilleuremplacement pour dverser le sable et pour empcher le sable de retourner dans le chenal.

10.3.2.4 Surveillance de lenvironnement

La surveillance de lenvironnement concerne les contraintes externes qui sexercent sur louvragede mme que limpact de louvrage sur lenvironnement local, comme sur une plage ou sur le litdune rivire. Le Tableau 10.6 dtaille les conditions de site ou sollicitations environnementalesainsi que les techniques de surveillance appropries. Les mthodes de surveillance slectionnesdoivent tre lies aux modes de rupture potentielle de louvrage concern et, en particulier, ceux qui ont t identifis comme les plus probables (voir la Section 2.3.1).

Tableau 10.6 Mesures des conditions de site ou sollicitations environnementales

Condition de site ou sollicitationenvironnementale

Mesure

Hauteur deau Tableau des mares, inspection visuelleDonnes provenant des stations locales denregistrement des maresles plus prochesUtilisation des enregistrements des capteurs de niveau de surface (jaugede niveau ou jauge de rsistance), sils sont disponibles

Climat de houle Pressiomtre de fond (solide et bon march)Capteur de niveau de surface mont sur un support solide (dispositif depieux ou chafaudage de tubes triangul)Boue houlographe ou dispositif similaire (sa maintenance sera on-reuse sur de longues priodes)Analyse rtrospective des temptes laide des enregistrements portantsur les vents

Rgime des vents Anmographe standard (selon la corrlation entre la direction du vent etcelle des vagues, ceci peut tre un moyen utile pour valuer la directionde propagation de la houle)

Run-up de la houle Sonde (sa prennit est potentiellement problmatique)Transmission de la houle(pour les digues portuaires)

Capteur de houle larrire de la digue

Pression interstitielle des remblais Pizomtres installs dans le remblai avec dispositif denregistrementautomatique

Bathymtrie et topographie desplages

En de des hautes eaux, les techniques bathymtriques classiques sontpossiblesAu-dessus des basses eaux, il est possible davoir recours des techni-ques de levs classiques ou la photogrammtrie partir de photogra-phies ariennesLa photographie du niveau de leau depuis la terre ferme et partir depositions fixes fournit une valuation utile de la forme de la plage entre leniveau des basses eaux et celui des hautes eaux

Contrainte sur les fondations Capteurs de pression totale

Pression interstitielle dans les fon-dations

Pizomtres (il est possible dutiliser une simple conduite verticale ou,pour des mesures en continu, des appareils denregistrement lectroni-ques corde vibrante)

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10.3.2.5 Apprciation des donnes

Trois lments dapprciation principaux sappliquent gnralement aux donnes rcoltes : laprcision, la qualit et la quantit.

1. La prcision des donnes value dans quelle mesure une information enregistre est prochede la valeur relle au moment de lobservation. La prcision des donnes est directement lieaux dispositifs de mesure ou dobservation du phnomne physique. Si lon prend un exempleextrme, lestimation visuelle de la hauteur et de la priode de la houle est beaucoup moinsprcise que la mme estimation ralise laide d'un houlographe.

2. La qualit des donnes inclut des paramtres spcifiques au site de mme que dautresinfluences telles que ltalonnage des instruments. Une instrumentation de haute qualit et degrande prcision est ncessaire pour obtenir des informations de qualit. Cette qualitrequiert galement que la frquence dchantillonnage des paramtres soit correcte. Parexemple, chantillonner la houle une frquence de 1 Hz ne permet pas de prendre convena-blement en compte la houle courte.

3. La quantit des donnes peut influer sur les cots. Pour certaines mesures, on trouve des ins-tructions fiables qui dtaillent la quantit de donnes ncessaires pour que lopration soit unsuccs. Il existe des incertitudes pour certaines variables, en particulier en ce qui concerne ladure de mesure ncessaire. Une valuation raliste de la quantit de donnes devra quili-brer plusieurs facteurs tels que les cots, limportance des donnes, la fiabilit des instrumentset les variations naturelles.

Un modle conceptuel permettant dtudier les mthodes adquates pour collecter et partagerles informations entre les diffrentes parties prenantes (Dyer et Millard, 2002) expose cinq prin-cipes (voir la Figure 10.4) qui peuvent tre appliqus efficacement la gestion des ouvrages enenrochement.

Figure 10.4 Les cinq principes de la gestion de donnes (Dyer et Millard, 2002)

10.3.3 Intervalles entre les surveillances

Les intervalles entre les surveillances doivent tre prdtermins par le risque associ desmcanismes de rupture particuliers, des lments structurels, ltat des fondations, aux condi-tions dexposition et aux critres de dimensionnement. Ces facteurs refltent la diminution de larsistance de louvrage qui se dgrade au fil du temps et limminence des besoins en rparations(De Quelerij et Van Hijum, 1990). Aprs un premier phnomne de tassement et d'imbricationqui se produit peu aprs la fin de la construction, les ouvrages en enrochement deviennent gn-ralement plus stables. La plupart des changements se produisent loccasion des priodes de for-tes temptes ou de forts dbits fluviaux. Les changements peuvent tre mineurs pendant plu-


1226 CETMEF

Les 5 principes

Identifier etspcifier les

traitements etles procdures

au sein del'organisation

Reconnatre, comprendre etdcrire toutesles donnes

utilises,requises etdisponibles

Comprendre lesproblmes

lgislatifs etcontractuels et

tablir les responsabilits

Identifier etmettre en

uvreles technologies

adaptes lagestion et

au traitementdes donnes

Contrler et surveiller les

traitements desdonnesUtiliser etchanger

Information Traitements et procduresRles et

responsabilits Technologies Contrler

Comprendre et excuter

Consigner et dcrire

Identifier et spcifier

Identifier et mettre en uvre

Contrler et surveiller

sieurs annes, moins que louvrage nait t conu pour supporter un certain niveau de dom-mage au cours des vnements frquents. De nombreux types de dtrioration de lenrochementsont progressifs (voir la Section 3.6.2). Les intervalles de surveillance doivent suivre le rythme dela dgradation et correspondre lun des modles donns la Section 3.6.5. Si l'enrochement sedtriore ou si les conditions environnementales saggravent, louvrage en enrochement peutchanger plus rapidement. Ce comportement gnral peut tre accentu par une tempte particu-lirement forte.

Le calendrier de surveillance varie selon le mcanisme de rupture. Pour des raisons pratiques, ilpeut tre ncessaire dassocier des vnements afin doptimiser le nombre dinspections. Leslevs ne seront pas tous faits avec le mme niveau de dtail : les matres d'ouvrage font souventdes inspections brves mais rgulires de mme que dautres moins frquentes mais plus dtail-les. Lexprience passe acquise sur des ouvrages similaires devrait permettre de dterminer lesintervalles appropris entre les oprations de surveillance rptes. Si la surveillance indique quecertains aspects de louvrage ont de meilleures performances que prvu, alors les futurs contr-les de ces aspects seront moins frquents. Il est important que les plans de surveillance autorisentune certaine flexibilit dans la programmation des lments de surveillance rptitifs afin de pou-voir ragir en fonction de lvolution des circonstances.

Inspection priodique

Lauscultation priodique suppose des inspections intervalles rguliers dfinies ds la phase deconception. Lintervalle rationnel minimal, bas sur les changements de saison, est de six douzemois. En rgle gnrale, les berges des rivires et des canaux sont inspectes aprs lhiver ou aprsles priodes humides. Grce la frquence annuelle, le personnel en charge de linspection restefamilier avec louvrage, ce qui garantit la continuit des donnes (USACE, 2003). Il est possiblede choisir des intervalles plus longs, allant jusqu plusieurs annes, si le processus de dtriora-tion dpend principalement du facteur temps et est bien connu (p. ex. tassement). Linspectiondoit tre planifie pour se produire avant que ltat de louvrage natteigne une certaine valeurminimale, selon les prvisions et sur la base des performances passes. Dans un plan de surveil-lance bas sur ltat de louvrage, les actions sont gnralement espaces de manire rguliredans le temps sur toute la dure de service de louvrage. Certaines actions peuvent tre plus fr-quentes pendant plusieurs annes immdiatement aprs la construction, afin de confirmer quelouvrage ragit bien comme prvu. Dautres inspections doivent tre effectues aprs chaquetempte importante, ventuellement lorsque la hauteur de la houle de tempte a dpass 75 %de la valeur de dimensionnement ou lquivalent en matire dcoulement fluvial. La valeur-seuildoit tre tablie en fonction des conditions de dimensionnement, des priodes de retour associeset des caractristiques de la rponse de louvrage au dommage.

Idalement, la surveillance des contraintes environnementales devrait tre permanente. Il fautconserver un enregistrement qualitatif complet incluant les relevs des conditions climatiques,des niveaux des mares, des dbits fluviaux etc.

Sauf en cas de circonstances spcifiques, il est recommand de procder une inspection compltedes sections immerges dun ouvrage au moins tous les cinq ans ainsi qu la suite des fortes tem-ptes, des priodes de crue ou des longues priodes de gel. En outre, une surveillance annuelle dessections suprieures peut mettre en vidence dventuels problmes sur la section immerge dunouvrage, justifiant une inspection complmentaire. Des appareils de mesure peuvent galementtre intgrs au cours de la construction dans les ouvrages immergs de manire quasi-perma-nente, afin que certaines performances (p. ex. le tassement des fondations) puissent tre contrlesparalllement des inspections plus frquentes de la partie suprieure de louvrage.

Inspection selon l'usage

Cette approche peut tre approprie si la dtrioration dpend principalement de lusage ou dela charge qui sexerce sur louvrage. Lutilisation ou la charge cumule doit constituer une basepour lauscultation. Celle-ci doit tre effectue aprs un certain nombre dvnements, par exem-ple des temptes (exemple pour un revtement : charge = niveau de l'eau + vitesse de lcoule-

10.3 Surveillance

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ment ou hauteur de la houle). Les phnomnes daffouillement en gnie fluvial semblent parti-culirement appropris pour un programme dinspection selon la charge, entranant des levsbathymtriques aprs plusieurs crues. Cette mthode convient galement la dtermination dela frquence de surveillance des ouvrages bas cot qui ont t conus pour supporter un dom-mage rgulier et exiger une maintenance priodique.

Surveillance selon l'tat de l'ouvrage

La surveillance peut commencer par des inspections visuelles, effectues par du personnel exp-riment, sur laquelle sappuiera la dcision de mettre en uvre un programme adquat de sur-veillance approfondie. Il est possible davoir recours une approche incrmentale pour laborerle programme partir dune meilleure connaissance dun processus de dtrioration auparavantmconnu. Aprs les premires annes, une performance satisfaisante pourra indiquer que la sur-veillance sera suffisante mme si les inspections dtailles sont moins frquentes, par exemple, aulieu de tous les 12 mois tous les 24 mois. La frquence de la surveillance de ltat de louvrage toutau long de sa vie dpend de plusieurs facteurs :

emplacement de louvrage ;

type de construction ;

niveaux de risque de dimensionnement ;

conditions dexposition ;

tat des fondations.

Le Tableau 10.7 prsente les intervalles de surveillance habituels pour diffrents types dauscultation.

Tableau 10.7 Intervalles de surveillance classiques (tirs de USACE, 2003)

Type dinspectionIntervalle de temps ou dclencheurde linspection

Emplacement de louvrage dans son ensemble (changement d lagotechnique)

Inspection (visuelle) tous les 6 12mois

Gomtrie de louvrage 12 mois

Position de chaque bloc d'enrochement 12 mois

Forme, taille, tat de chaque bloc d'enrochement 12 mois

Fondations, affouillement etc. Inspection tous les 6 (visuelle) 12mois (levs)

Plonge ou inspection par sondeur multifaisceaux 5 ans ou suite un dommage sur lescouches suprieures

Inspection visuelle dun ouvrage plus vieux En fonction de ltat de louvrage

Aprs les temptes importantes ou de longues priodes de gel sur lesrivires

Suite un vnement

Les inspections visuelles nont lieu que lorsque le personnel se trouvedans la rgion dautres fins et que sil a le temps

En fonction des ressources

Les inspections visuelles nont lieu quaprs que des usagers locauxaient signal un problme, p. ex. des arbres tombs dans des rivires

Suite un vnement


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10.3 Surveillance

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10.3.4 Inspections des sections de louvrage au-dessus du niveau de leau

Les mthodes dinspection abordes dans cette section incluent des techniques de levs topogra-phiques conventionnelles et des valuations visuelles en particulier de ltat de la carapace effectues par linspecteur des sections merges de louvrage (les sections qui se trouvent, demanire temporaire ou permanente, au-dessus du niveau de leau). Ces mthodes requirent tou-tes un accs sur et au-dessus de louvrage, qui peut tre difficile. En rgle gnrale, les mesuresde ltat de louvrage portent essentiellement sur les changements physiques subis par louvrageet par ses fondations. Parmi les exemples, on peut citer des levs rpts de profils choisis de lou-vrage pour quantifier le tassement ou la perte denrochement et des essais ponctuels sur desmatriaux en cours de dtrioration. La plupart des mesures requirent des donnes de base ser-vant de point de comparaison et des mesures squentielles permettent dvaluer la vitesse duchangement subi par louvrage. Certaines des techniques dcrites ci-aprs ne conviennent quauxouvrages de grande envergure. En rgle gnrale, les mthodes visuelles et photographiques sontles plus appropries pour les petits ouvrages et sont particulirement utiles pour les ouvragessitus en rivire et canal.

10.3.4.1 Inspections visuelles

Linspection visuelle des composants structurels situs au-dessus du niveau de leau peut trefaite comme suit :

en marchant sur louvrage (avec prcaution) ;

en observant dun ct lautre dune rivire ou dun canal laide de jumelles ;

en observant depuis un terrain voisin ;

en observant depuis un bateau ou un avion.

Lefficacit dune inspection visuelle dpend fortement de lchelle de louvrage, de la compr-hension que lon a des symptmes de la dtrioration et de la quantification des changements quise sont produits depuis la dernire inspection. Les blocs denrochement casss ou dplacs sontdes signes vidents de problme potentiel. Les inspections visuelles sont ncessairement subjec-tives, lexprience est donc primordiale pour reconnatre les ventuels problmes. Il est souventdifficile de garantir lhomognit de lvaluation, et il est souhaitable de conserver des notesdtailles et des enregistrements photographiques qui serviront dindications pour et garantirontle maintien des standards de surveillance au cours des valuations venir. Il est important de bienrflchir la mthode denregistrement la plus approprie. Les notes de terrain et les esquissesschmatiques devront tre retranscrites et compltes juste aprs linspection.

Les ouvrages sont des zones dangereuses. Le personnel responsable des inspections visuelles doittre familiaris avec les interventions proximit de leau et dans les zones intertidales, le caschant, et doit tre convenablement inform des conditions de houle, de mare et dcoulementprvues pendant la priode dinspection. Les priodes d'tiage en rivire ou de mares de vive-eau permettront daccder aux niveaux infrieurs, mais sur de nombreux sites le niveau de leaupeut changer rapidement. Laccs au talus avant en enrochement est un problme classique. Lazone intertidale est souvent recouverte dalgues, les dplacements sur cette zone doivent donc sefaire avec de grandes prcautions, en particulier en prsence de blocs larges et lisses, souventspars par de grands vides dans lesquels linspecteur pourrait tomber.

Il est ncessaire de disposer dun ensemble dinformations de base sur louvrage et son environ-nement pendant la construction et pendant toute la priode de garantie. Ces informations doi-vent tre notes dans un format qui pourra tre rutilis lavenir des fins de comparaison. Lesdonnes relatives la phase de construction sont galement ncessaires pour vrifier les hypo-thses et les dtails tablis lors de la phase de conception. Les informations enregistres doiventinclure des donnes gomtriques de base sur les profils ainsi que des enregistrements des ven-tuelles ruptures subies par les lments rocheux pendant la priode de construction. Le matreduvre doit constituer un dossier contenant toutes les informations de base pour la surveillance

et le remettre au matre d'ouvrage ou au concepteur ds la fin de la priode de responsabilit encas de dfaut (ou priode de garantie).

10.3.4.2 Dgradation de la carapace et de lenrochement

Il est possible davoir recours des techniques simples et peu onreuses lors de linspection sursite, comme par exemple :

le dcompte des blocs denrochement casss ;

le marquage la peinture des fissures et des suspicions de dplacement ;

lutilisation dun mtre pour mesurer les distances entre des points dfinis sur louvrage ;

lidentification de la hauteur certains endroits laide dun niveau ;

la photo-documentation rpte depuis le mme point, judicieusement situ (Pope, 1992).

Ltat des carapaces et donc leurs performances dpend de la taille, de la forme et de la tex-ture de surface des blocs denrochement. Il a t mis au point des mthodes dvaluation visuellepermettant didentifier les enrochements particulirement susceptibles de se dgrader (Allsop etal., 1985 ; Poole et al., 1983). La procdure de surveillance a pour objectif didentifier un dommageprogressif sur la carapace partir :

dune cavit dfinie par un vide qui pourrait tre combl par un bloc denrochement ayantune taille conforme au dimensionnement ;

dun enrochement fractur ceci inclut tous les cas dans lesquels le bloc a t cass in situ ;

dun enrochement sous dimensionn tous les blocs dune taille infrieure la limite inf-rieure donne ;

dun enrochement instable un enrochement qui bouge sous laction de la houle ou des courants.

Sur chaque emplacement, on dlimite une zone contenant au moins 100 blocs denrochement.Chaque zone inspecte doit se situer entre la crte et le niveau le plus bas quil est possible dat-teindre de manire pratique. En rgle gnrale, la zone inspecte doit tre large dau moins 5 met lon doit pouvoir la dplacer au cours des annes suivantes, par exemple de part et dautredune ligne de profil. La premire action consiste compter le nombre de blocs denrochementse trouvant dans la zone inspecte. Il est pratique de ne compter que ceux de la couche du des-sus. Chaque exemple relevant de lune des quatre catgories ci-dessus doit tre relev.

Ltat de limbrication de la carapace peut tre valu selon deux mthodes.

1. Un enrochement instable peut tre dfini comme un bloc sur lequel les blocs adjacents exer-cent une force rduite et qui sera facilement dplac par une houle de tempte. Un enroche-ment de ce type est souvent caractris par des bords qui ont t arrondis ou abrass par desmouvements de balancement. Sur les ouvrages neufs, la disposition initiale peut avoir laisslenrochement bouger librement. Cet tat est gnralement temporaire, dans la mesure o lesblocs denrochement instables tendent soit se stabiliser soit tre emports par la houle.

2. Le nombre de contact est un autre paramtre possible. Il est dfini par le nombre moyen deblocs en contact avec chaque bloc dans lchantillon choisi et dans la mme couche. Sa dter-mination est quelque peu laborieuse et peut tre sujette des variations dun inspecteur lau-tre. Le nombre de contact dpend de la gradation, D85/D15, et nest probablement utile quepour lenrochement naturel granulomtrie troite, plutt que pour le rip-rap. Si les donnesqui en dcoulent sont utiles pour comprendre lintgrit de la carapace, la mthode est diffi-cile mettre en uvre et est dconseille pour les ouvrages qui sont en service depuis quel-que temps et dont laccs la carapace peut tre dangereux. Pour les principales catgories dedommage identifies ci-dessus, le nombre de blocs denrochement peut tre exprim commeproportion ou pourcentage du nombre total compt.


1230 CETMEF

Ces mthodes dvaluation ont t utilises sur des sites au Royaume-Uni et les rsultats en sontrsums au Tableau 10.8. Le dommage progressif peut tre dtermin afin destimer la dgrada-tion des carapaces. Bien quelles prsentent une utilit dans les cas o un enrochement endom-mag est problmatique, ces techniques exigent du temps et reposent sur un accs scuris duneextrmit lautre de louvrage.

Tableau 10.8 Rsum des donnes dinspections relatives trois revtements au Royaume-Uni

10.3.4.3 Mthodes photographiques

Les photographies permettent de conserver, moindres frais, une trace permanente de ltat delouvrage un moment donn et on les utilise souvent des fins de surveillance. Les techniquesincluent des mthodes photogrammtriques complexes et/ou de simples photographies prises aucours des inspections visuelles et qui seront conserves par la suite.

Photographie comparative

La technique photographique la plus utilise (et la plus basique) est la photographie comparative(Encadrs 10.1, 10.2 et 10.3). La mme vue est photographie de manire rpte chaque ins-pection et les images sont compares afin de dtecter des diffrences. La valeur et la prcision dece type de mthodes sont contrles par lemplacement depuis lequel le clich est pris, par lechamp de vision et par la prcision avec laquelle les images sont compares lors de chacune desinspections ultrieures. Il faut donc noter lendroit depuis lequel la photographie est prise, la dis-tance et lorientation de lobjet depuis ce point, ainsi que la focale de lobjectif utilis. Cettemthode est idale pour des ouvrages troits situs en rivire ou en canal, pour lesquels des cli-chs peuvent tre pris depuis la berge oppose.

Site inspect (date)

Nom

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Nom

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t

Stornoway (10/85)Stornoway zone 1 (11/89)Stornoway zone 2 (11/89)Herne Bay (10/86)Herne Bay (2/87)Port Talbot (7/83)

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3.8

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4.2

10.3 Surveillance

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Encadr 10.1 Photographie comparative depuis une plate-forme surleve

Encadr 10.2 Photographie comparative depuis des avions et ballons miniatures

La photographie depuis leau exige une procdure plus complexe. Kluger (1983) suggre de pho-tographier une digue par sections depuis un bateau situ une certaine distance, de manire pouvoir identifier aisment chaque bloc denrochement (Encadr 10.3). La totalit de la sectionde louvrage qui merge de leau peut tre couverte par une srie de photographies. La prcisiondune telle mthode dpend fortement de la prcision avec laquelle est dtermine la position la fois de la section de louvrage photographie et de lendroit do est prise la photographie. Lamthode de Kluger nintgre pas dquipements de positionnement sophistiqus mais repose surun systme dalignement relativement simple. Cette technique serait grandement amliore parun contrle GPS. Elle sapplique galement la surveillance en rivire depuis la berge oppose.


1232 CETMEF

Il est possible deffectuer des inspections ariennes basse altitude (20 30 m) partir davions miniaturesou de ballons captifs, qui permettent dobtenir des images haute-rsolution prises au-dessus de louvrage quiconviennent lanalyse de lintgrit de lenrochement. Les photographies contiennent assez de dtails pourpermettre didentifier les irrgularits du talus, les dplacements de blocs denrochement, limbrication et laforme des blocs. La localisation du dommage ncessite un enregistrement des images par rapport despoints de contrle au sol (voir les cibles la Figure 10.5). Cette technique assez peu onreuse est idale pourles ouvrages de petite taille tels que les revtements ou les pis rocheux. Elle prsente galement lavantagedtre extrmement scurise puisquelle vite que les inspecteurs naient escalader des ouvrages poten-tiellement glissants comportant de grandes cavits.

Figure 10.5 Photographie arienne basse altitude (source : New Forest District Council)

Il est relativement facile dobtenir des photographies dun ouvrage qui merge totalement de leau unmoment donn du cycle de la mare ou de lcoulement. Langle de vue le plus utile est perpendiculaire autalus ; ceci ncessite que la photographie soit prise depuis une plate-forme surleve, une opration qui nestpas simple mais qui a t adopte avec un certain succs pour la digue du port de Table Bay (Kluger, 1988).Le photographe se trouvait dans une nacelle suspendue une grue et lorientation et la position de la nacelletait contrle par des cbles renvoyant en diagonale au mur de couronnement. Il est possible de contrlerles positions prdtermines de lappareil photographique grce des quipements de radioreprage. LeTableau 10.9 rsume la configuration adopte (par Kluger) pour gnrer des stroscopies.Tableau 10.9 Positionnement de lappareil photo pour des photographies comparatives

Hauteur de lappareil au-dessus du niveau moyen de la mer 21.5 mSuperficie de couverture stro (chaque paire) 24 m x 17 mAngle de prise de vue de lappareil (deux plans) 70Sparation en stroscopies 6.0 mChevauchement des paires stro 70 %Distance horizontale entre lappareil photo et le mur 7.5 mDistance de lappareil perpendiculairement au talus 18 m

10.3 Surveillance

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Encadr 10.3 Photographie comparative depuis un bateau

Linspection visuelle arienne des ouvrages ctiers est une option qui prsente de nombreuxavantages. Les avions fournissent un accs plus facile des ouvrages situs dans des rgions iso-les ou ceux qui ne sont pas rattachs au rivage. Ils permettent galement aux inspecteurs dob-server le comportement dun ouvrage soumis une houle qui serait trop risque dans le cadredune inspection pied. Plusieurs ouvrages diffrents le long dune portion de cte peuvent treinspects depuis un avion au cours dune unique intervention. Il est possible de prendre des pho-tographies aussi bien que des vidos qui viendront complter les notes de linspection. Les ima-ges pourront tre compares aux clichs prcdents pour identifier des changements. Lun desinconvnients des inspections ariennes est que seuls les changements majeurs peuvent tre iden-tifis, tandis que les variations et les signes de dtrioration plus subtils peuvent ne pas treremarqus, mme aprs examen des agrandissements de photographies ariennes.

Photogrammtrie

Les techniques photogrammtriques sont particulirement appropries pour les profilages descoupes en travers douvrages talus en enrochement et pour la surveillance du mouvement desblocs denrochement sur les ouvrages exposs (Kendall, 1989 ; Hughes et al., 1995a, 1995b). Latechnique de photogrammtrie est rsume la Section 4.1.1.1.

ce jour, les mthodes prcises exposes ci-dessus ont t principalement appliques desdigues (de grande taille) dont la carapace tait constitue d'enrochement artificiel. Elles sont tou-tefois galement applicables lenrochement naturel. Les photographies stro de louvrage, degrande qualit et prises basse altitude, sont utilises avec les informations de levs topographi-ques afin dtablir un modle stro informatique, qui est une fidle reprsentation en 3D de lazone inspecte. Des survols rpts de louvrage en utilisant les mmes points de rfrence decontrle facilitent les comparaisons partir desquelles il est possible dextraire des informationstelles que les mouvements de lenrochement ou les variations du profil au-dessus du niveau deleau. On trouve des exemples de photogrammtrie pratique sur des ouvrages talus en enro-chement dans les travaux de Cialone (1984), Kendall (1989) et Hughes et al. (1995a, b). Gerbert

La mthode de Kluger repose sur deux paires de balises parallles au rivage et perpendiculaires au rivagepour chaque profil, ce qui tablit une ligne de rfrence fixe parallle la ligne de la digue. On suit le prin-cipe du feu de direction , en maintenant lalignement des deux paires de balises (Figure 10.6). La mmeprocdure peut tre suivie sans marqueurs visuels en utilisant des lignes et des cibles prdfinies contrlespar GPS dans des logiciels de levs GPS.

Figure 10.6Photographies comparatives prisesdepuis un bateau

En faisant se chevaucher les photographies, il est possible dobtenir des vues tridimensionnelles sous st-roscope. Lorsque cela est possible, les inspections doivent tre effectues au moment des basses eaux desmares de vive-eau ou des faibles coulements fluviaux, afin que la couverture de la section merge delouvrage soit maximale. Ceci est particulirement important parce que la zone intertidale est la partie la plussusceptible dtre endommage par la houle. Linspection doit tre bien documente afin que lon puisse larpter avec prcision. Pour la comparaison dinspections conscutives, les photographies des sections cor-respondantes de louvrage doivent tre agrandies la mme chelle (lchelle 1 : 250 convient gnralementbien). laide dune analyse numrique des images, les photographies sont superposes et examines afinde dtecter tout changement majeur

Documents

Chapitre810