Bachelorarbeit Mathieu Ehinger

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Diplomé
Mathieu Ehinger
Professeur
Erika Prina-Howald, Ing. civil dipl. EPF
Expert
Adalbert Fontana, Ing. civil dipl. EPF
Discipline
Géotechnique
Année
2010
Agrandir le port de la nautique à Genève
Etude de variantes et dimensionnement de digues pour un port sur le lac Léman
L’objectif de ce projet est de doubler la capacité du port de la Nautique à Genève. Le futur port sera protégé par une digue type «poids» avec une structure massive au nord et une digue plus légère type «paroi» à l’ouest. La dernière sera fondée dans le fond du lac, composé de dépôts détritiques peu consolidés, sur des pieux en béton préfabriqué.

La navigation de plaisance est très prisée sur le lac Léman, cependant tous les ports sont saturés. Fort de cette constatation, la Société Nautique de Genève (SNG) a décidé de doubler ses 625 places d’amarrage actuellement disponibles dans son port situé à côté du quai Gustave Ador.
Le futur port sera protégé par deux digues. La première, au nord de l’ouvrage, peut être considérée comme une extension de la berge. Elle devra être capable de supporter les assauts des vagues provenant directement du lac. La seconde digue, orientée à l’ouest de l’ouvrage, protègera le port contre une houle indirecte, liée à la réflexion des vagues contre les berges avoisinantes.
Les vagues sont les actions principales à considérer pour le dimensionnement d’une digue. Les vagues correspondent au déplacement d’ondes dans un liquide. Ces ondes peuvent avoir plusieurs origines. Dans le cas étudié, elles sont principalement induites par les différents vents soufflant sur le lac Léman. L’étude du lac depuis de nombreuses années a permis de définir la hauteur maximale d’une vague, soit 1.7 m.

Deux Types de digues
Afin de répondre aux différentes sollicitations exercées par un plan d’eau sur une digue, plusieurs types d’ouvrage peuvent être réalisés. On peut en citer deux principaux, les digues «poids», ouvrages massifs, et les digues «parois», éléments plus fins en béton.
Les digues «poids» ont l’avantage d’être très résistantes aux différentes actions naturelles, mais leur emprise au sol est très large, ce qui réduit l’espace destiné à l’amarrage. Pour ce type de digue, il s’agit principalement de dimensionner, à l’aide de la formule de Hudson, le poids des blocs utilisés comme carapace, la protection principale de la digue.
L’emprise d’une digue «paroi» est nettement plus réduite. Par contre, il faut s’assurer que la digue ne bascule pas lors d’une forte tempête. Ce type de digue doit donc être fondé sur des pieux. La portance de ces derniers dépend principalement des caractéristiques géotechniques du sol de fondation.
Les pieux peuvent être de plusieurs types. L’étude a montré que des pieux en béton préfabriqué sont les plus adaptés car ils seront les plus résistants dans un milieu humide. De plus, ces pieux sont adaptés à la granulométrie du sol de fondation.

Fondation en milieu lacustre
En milieu lacustre, le fond du lac est souvent de mauvaise qualité dans les couches supérieures car il est principalement constitué de dépôts détritiques. Dans le cas du port de la Nautique, les couches inférieures proviennent du retrait glaciaire (Rissien et Würmien) et sont peu consolidées. La capacité portante de ces couches suffit toutefois pour le projet présenté.
Le dimensionnement géotechnique des pieux a dû prendre en compte les charges horizontales. En effet, le sol doit reprendre ces efforts induits par les vagues pour éviter un basculement de la structure. La capacité portante horizontale étant faible ici, les pieux doivent être suffisamment rigides.

Choix de la structure

Le choix de la structure pour les deux types de digues du projet de la SNG a fait l’objet d’une étude multicritère. Cette étude a permis d’optimiser le choix de la structure finale en fonction de différents paramètres techniques (portance du sol, actions sur la structure, etc.), économiques (coût des variantes) et sociaux (impacts paysagers, bruit des travaux, etc.).
Il en résulte, pour la digue nord, qu’une structure massive est la plus adaptée et qu’une structure plus légère du type «paroi» correspond à la digue ouest, moins sollicitée.
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