8 décembre 2020 - 23 février 2020
Edition Virtuel

 

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Volet 2 : Génie portuaire et côtier
 


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Détermination des risques sismiques et planification de la résilience sismique des ports 
Houman Ghalibafian, HXG Consulting   

L'objectif de cette présentation est de mettre en évidence les risques sismiques pour les ports et leurs répercussions économiques, de discuter de la résilience pour la reprise des activités en temps opportun et des stratégies d’atténuation des risques afin de maximiser la valeur des investissements.

Résumé

Des séismes précédents ont démontré que les ports sont vulnérables face aux tremblements de terre. Il y a plusieurs exemples de pertes financières importantes causées par des dommages aux infrastructures, causées par la perte de revenus en raison de temps d’arrêt et causées par la perte à long terme d’entreprises en raison d’une période prolongée d’interruption des activités et d’une récupération lente. Cette présentation fournit un aperçu des risques sismiques aux ports et aux infrastructures maritimes. Nous discutons de la détermination des risques et les facteurs qui ont une incidence sur les coûts et le temps de récupération. Nous expliquons le concept de résilience sismique et la relation entre les séismes, les dommages à différents composants des ports et nous mettons en évidence la reprise des activités. Pour finir, nous discutons de l’importance de la préparation aux séismes, la planification de la résilience sismique et les occasions d’atténuation des risques sismiques à l’aide d’une prise de décision éclairée qui tient compte de l’importance des ports et de la limite des ressources disponibles. 

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Houman Ghalibafian, Ph.D., Ing., ingénieur principal, HXG Consulting Engineering
Houman Ghalibafian, Ph.D., Ing., est un consultant en génie structurel qui a plus de 20 ans d’expérience dans les projets d’infrastructure maritime, de transport et industriel allant des petits projets aux projets multidisciplinaires ayant des coûts d’immobilisation de plus de 2 G$ pour des clients des secteurs public et privé. Houman a été personnellement témoin des répercussions négatives des séismes, ce qui l’a inspiré à effectuer des recherches pour trouver des moyens améliorés pour réduire les risques sismiques. Il met maintenant sa vaste expertise à profit en matière d’évaluation et d’atténuation des risques sismiques. Houman a débuté et enseigné un cours sur les structures maritimes destiné aux ingénieurs en service afin d’aider à combler les lacunes dans le perfectionnement professionnel lié à l’infrastructure maritime.

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Enquête expérimentale sur le déplacement des débris au cours d’inondations extrêmes des côtes
Jacob Stolle1, Ioan Nistor1, Nils Goseberg2 & Emil Petriu1 
1Université d'Ottawa
2Université Gottfried Wilhelm Leibniz de Hanovre

L’objectif de cette présentation est d’examiner les caractéristiques de propagation des débris en cas d’inondations extrêmes. Une meilleure compréhension du déplacement des débris permettra d’améliorer l’évaluation du potentiel de chargement des débris pendant ces événements extrêmes.

Résumé

Les dommages catastrophiques causés par les récentes inondations côtières à grande échelle, comme l’ouragan Katrina en 2005 et le tsunami Tohoku en 2011, ont mis en évidence le manque de compréhension concernant l’estimation des charges dont nous tenons compte dans la conception des infrastructures essentielles, en particulier pour les charges liées aux débris. Une compréhension appropriée de l’évaluation des communautés hautement vulnérables est nécessaire pour mettre l’accent sur les secteurs où une conception conservatrice de haute qualité est nécessaire. L’étude vise à traiter le déplacement des débris dans un milieu expérimental afin de fournir des fondements pour l’évaluation des communautés vulnérables face aux charges de débris. 

L’étude a été effectuée au canal à débit élevé (30 m x 1,5 m x 0,8 m) de l’Université d’Ottawa qui a un fond plat et horizontal. Les expériences ont été effectuées à une échelle de longueur de 1:40 (échelle Froude). Le facteur de force hydrodynamique était une vague provoquée par le bris d’une digue, mis à l’échelle pour simuler une inondation, une onde de tsunami brisée qui se déplace sur une plaine côtière. Les débris étaient un modèle réduire de contenant d’expédition normalisé. Nous avons utilisé deux profondeurs de retenue : 0,20 m et 0,40 m. De plus, les débris ont été placés dans deux positions différentes au niveau de l’axe long des débris : perpendiculaire et parallèle à la direction du courant.

Nous avons surveillé le déplacement des débris à l’aide d’un algorithme de suivi des objets fondés sur des images prises par caméra à l’aide de deux caméras haute définition qui enregistrent des images à un taux d’échantillonnage de 25 Hz. Nous avons surveillé l’hydrodynamique pour assurer la répétabilité à l’aide de trois jauges de vague et d’un vélocimètre acoustique à effet Doppler (VAD). Comme le canal a un fond plat, nous n’avons pu examiner le débit de retrait de l’inondation. Par conséquent, cette étude s’est concentrée sur le déplacement des débris. 

Un examen du déplacement moyen a découvert un déplacement moyen statistiquement différent entre les conditions initiales (F (3,74) = 18,37, p < 0,001, η2 = 0,429). Selon le test post‑hoc de la plus petite différence significative de Fisher, la différence moyenne entre les groupes en fonction des orientations initiales différentes présentait une différence importante (p < 0,05). Par contre, les conditions de limite hydrodynamiques ne semblent pas avoir une influence importante sur le déplacement latéral moyen (p > 0,05). 

Les résultats d’analyse indiquent que le déplacement des débris autour de leur trajectoire moyenne peut être estimé à l’aide d’une distribution normale. De plus, l’orientation initiale des débris a une incidence sur le déplacement de ces derniers alors que les conditions limites d’hydrodynamique n’ont pas eu une incidence importante sur le déplacement latéral moyen. Selon les résultats, les auteurs ont conclu que la trajectoire des débris peut être estimée de manière approximative à l’aide d’un déplacement latéral moyen de 0 comprenant une distribution normale.

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Jacob Stolle, étudiant au doctorat, Université d’Ottawa
Jacob Stolle est un étudiant au doctorat à l’Université d’Ottawa sous la supervision du professeur Ioan Nistor et du professeur Emil Petriu. Il a obtenu sa maîtrise en science à l’Université d’Ottawa également sous la supervision du professeur Ioan Nistor. Celle‑ci était axée sur la recherche portant sur les catastrophes naturelles, en particulier les tsunamis. Il a obtenu son baccalauréat en génie environnemental à la University of Guelph.

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Installation maritime de Nanisivik
Harald Kullmann1 et  Rodney Watson2
1Advisian-Worley Parsons
2Ministère de la Défense nationale

L’objectif de cette présentation est de décrire le réaménagement du port déclassé qui desservait la principale mine de zinc et de plomb à Nanisivik, au Nunavut en une nouvelle installation qui desservira les nouveaux navires arctiques de la Marine royale du Canada et les nouveaux navires de patrouille extracôtiers.

Résumé

Le site portuaire de Nanisivik, dans la baie Strathcona située dans l’Extrême‑Arctique, a servi de mine de zinc et de plomb pendant 27 ans, jusqu’à ce que le corps minéralisé principal soit épuisé et que la mine soit ensuite déclassée. Le site portuaire et le quai à minerai ont été financés par le gouvernement du Canada afin de promouvoir le développement minier dans le Nord et la souveraineté du Canada dans l’Arctique. Pendant de nombreuses années, le quai a été administré par Travaux publics Canada, et le Conseil national de recherches y a effectué d’importantes recherches sur les glaces. Le site est maintenant administré par le ministère de la Défense nationale. 

La nouvelle installation maritime de Nanisivik (IMN) sera utilisée par les nouveaux navires arctiques et de patrouilles extracôtiers de la Marine royale du Canada comme port de ravitaillement pendant les patrouilles dans l’Extrême‑Arctique. La Garde côtière canadienne continuera de l’utiliser pour le transbordement de marchandises sèches et de carburant dans le cadre de leurs services de soutien à la station météorologique Eureka d’Environnement Canada et au gouvernement du Nunavut pour le réapprovisionnement du hameau de Kugaaruk. 

Le projet d’IMN, qui en est à sa troisième année de construction, comprend un réapprovisionnement et des améliorations considérables aux structures du quai qui ont maintenant 43 ans, de nouveaux réservoirs de carburant et de nouveaux systèmes de pompes pour l’approvisionnement en carburant distillé naval et aux immeubles et infrastructures à terre qui soutiendront les nouvelles activités.

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Harald Kullmann, gestionnaire principal de projet, Portuaire et côtier, Advisian‑WorleyParsons
Harald Kullmann est un ingénieur principal pour la croissance portuaire pour Advisian‑WorleyParsons qui travaille au bureau de Vancouver depuis les 25 dernières années. Il est l’ingénieur qui a apposé son sceau pour le quai en eau profonde à la mine de nickel de Vale Inco, dans la baie Voisey au Labrador, pour le quai en eau profonde de la mine de nickel de Glencore dans la baie Déception, au Nunavik et pour d’autres mines dans l’Arctique canadien. Harald travaille en collaboration avec le gouvernement du Nunavut sur les projets d’Iqaluit et de Pond Inlet depuis au moins 2009. Ses autres affectations de croissance des ports l’ont amené à voyager dans tout l’Arctique canadien, au Groenland et en Alaska. Actuellement, il dirige aussi l’installation maritime de Nanisivik pour le ministère de la Défense nationale. 

Rodney Watson, gestionnaire principal de projets, Directeur – Réalisation de projets de construction, ministère de la Défense nationale
Rodney Watson est le gestionnaire principal de projet du Directeur – Réalisation de projets de construction au  ministère de la Défense nationale (MDN). Il a travaillé dans l’Arctique et il a contribué à des projets dans le Nord depuis 2003, en commençant par une affectation au Projet d’assainissement du réseau DEW. Depuis 2008, il est gestionnaire de projet au MDN pour le projet de l’installation maritime de Nanisivik. Rod a voyagé intensément dans le Nord, à la station des Forces canadiennes (SFC) d’Alert, au Groenland, à Yellowknife et dans d’autres lieux isolés.

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 Érosion des côtes de pergélisol – applications au Canada et au‑delà
Stuart Pearson1, Yahia Kala2  et Rob Nairn2
 1TU Delft / Deltares
 2Baird & Associates 

L'objectif de cette présentation est de discuter des capacités de Baird’s à étudier l’érosion du pergélisol et d’aider à élaborer des partenariats stratégiques par lesquels cette capacité peut être appliquée pour étudier l’érosion sur les côtes de pergélisol dans l’ensemble du Canada.

Résumé

Le déclin à long terme de la couverture de glace de la mer Arctique crée des possibilités de navigation par le passage du Nord‑Ouest et par la route de la mer du Nord. Ces routes sont sans glace pour des périodes de plus en plus longues, ce qui a causé un intérêt pour leur utilisation pour le transport maritime et l’exploration pétrolière. L’infrastructure côtière le long de ces routes croîtra en même temps que leur utilisation au cours des décennies à venir. Par contre, la conception et l’exploitation des infrastructures dans ces régions nécessitent une étude des processus côtiers uniques à la région comme l’érosion du pergélisol. Ces processus présentent également des risques à la sécurité et à l’économie pour des dizaines de communautés et de villages nordiques. 

La côte nordique canadienne a plus de 176 000 km de long, s’étendant du Yukon au Labrador. Elle comprend plus de 70 % de la côte du Canada. Pour concevoir et évaluer les dangers aux infrastructures côtières, il nous faut comprendre l’érosion du pergélisol. Ce phénomène est plus complexe que l’érosion des côtes en zone tempérée, puisqu’il faut tenir compte de la fonte du sol gelé. Le processus de dégel réduit la force mécanique du sol, une augmentation de l’érodibilité et cause l’affaissement des zones terrestres et près des côtes. 

COSMOS, un modèle de transport hydrodynamique et des sédiments, a fait l’objet de perfectionnement continu et il a été mis en œuvre abondamment sur les côtes canadiennes. COSMOS est l’un des quelques modèles capables de simuler l’érosion thermomécanique des sols gelés. Nous présentons les applications du modèle aux côtes de pergélisol, y compris pour le littoral de la mer de Beaufort et celui de la baie Baydaratskaya (Russie). Nous explorons les principaux paramètres environnementaux en termes de leur incidence sur l’érosion du pergélisol. 

Actuellement, il n’existe aucun modèle complet qui peut représenter l’ensemble complet de la dynamique côtière arctique. Par conséquent, nous proposons un jumelage entre différents modèles numériques. Il faut faire d’autres recherches pour mieux comprendre les processus qui surviennent sur les littoraux de pergélisol. L’aspect le plus important est la collecte de données pour appuyer l’élaboration, l’étalonnage et la validation des modèles numériques. Les données disponibles sont peu nombreuses et il n’y a pas de répertoire centralisé auquel de nombreuses parties peut contribuer et utiliser. Les mesures requises comprennent les vagues en présence de glace de la mer, la bathymétrie et les propriétés du pergélisol. Nous devons également prendre d’autres mesures, comme la création de partenariats entre les organismes gouvernementaux, les partenaires de l’industrie et les universités pour l’échange de données et de connaissances.

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Dr Rob Nairn, directeur principal, Baird & Associates
Le Dr Rob Nairn est un expert en conception côtière reconnu ayant 35 ans en hydrodynamique, en transport des sédiments et sur les processus d’affouillement dans les rivières, les estuaires, les lacs, les côtes et les océans. Rob est responsable de toute une gamme de processus de planification, de gestion et d’enquêtes de conception, de modélisation numérique et physique et de projets de conception en zone côtière. Il est le directeur principal de Baird & Associates. Rob a géré de nombreux projets internationaux de Baird au Moyen‑Orient, aux Caraïbes, en Amérique centrale, en Amérique du Sud, en Afrique, en Asie et en Europe. Il est le concepteur original du modèle COSMOS et il a dirigé l’élaboration du processus de l’érosion du pergélisol en partenariat avec la University of Delaware. 

Stuart Pearson, étudiant au doctorat, Delft University of Technology et Deltares
Stuart Pearson est un étudiant au doctorat à la Delft University of Technology et à la Deltares aux Pays‑Bas. Il possède plus de quatre années d’expérience en génie civil et côtier. Avec un baccalauréat en science appliquée en génie civil de la University of Waterloo et une maîtrise en science de la Delft University of Technology, Stuart a participé activement à la modélisation numérique des processus côtiers. Plus récemment, il a présenté un article sur l’application de COSMOS à la modélisation de l’érosion du pergélisol à la International Conference of Scour and Erosion (Conférence internationale sur l’affouillage et l’érosion) à Oxford, au Royaume‑Uni.

Yahia Kala, ingénieur côtier en formation (EIT), Baird & Associates
Yahia Kala est un ingénieur côtier en formation (EIT). Il possède trois années d’expérience dans le domaine de l’ingénierie des eaux, y compris les ressources aquatiques, l’ingénierie environnementale et côtière. En 2014, Yahia a obtenu un baccalauréat en science appliquée à la University of Waterloo et une maîtrise en science de la Delft University of Technology en 2016. Ses travaux à Baird couvrent une gamme de projets comprenant la qualité de l’eau, le transport de contaminants, les vagues et l’hydrodynamique, et les inondations côtières. Ses principaux domaines d’intérêt sont la modélisation côtière et les risques d’inondation.

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 Nouveau terminal Viau
Hugo Brassard, Administration portuaire de Montréal

L'objectif de cette présentation est de présenter le nouveau terminal Viau qui répondra au besoin de la croissance prévue du marché des marchandises conteneurisées en ajoutant une capacité additionnelle de 600 000 conteneurs EVP au Port de Montréal. 

Résumé

Les retombées du nouveau terminal Viau sont considérables. Ce dernier portera la capacité de manutention du Port de Montréal à 2,1 millions de conteneurs EVP (équivalent vingt pieds). Le terminal Viau peut accueillir des navires de type post-Panamax, qui constituent les plus gros navires de conteneurs à naviguer jusqu’au port et dont le chargement peut atteindre 6 000 conteneurs EVP. 

La construction du terminal Viau s’inscrit dans un projet plus vaste d’optimisation de la capacité portuaire, qui comprend la capacité de manutention des conteneurs et l’amélioration des accès maritimes et routiers. Le Port de Montréal doit être proactif sur ces trois fronts afin de trouver l’équilibre entre une circulation efficace des biens et une bonne fluidité des activités portuaires. 

Les investissements effectués pour améliorer les infrastructures portuaires permettront d’assurer la fluidité du mouvement global des marchandises, la compétitivité, la productivité et l’efficacité du Port de Montréal. 

L’aménagement du terminal à conteneurs est un projet porteur pour le Port de Montréal, pour la région métropolitaine, le Québec et le Canada pour les raisons suivantes :

  • répond aux besoins d’espace de l’opérateur de terminaux Termont;
  • permet d’accueillir la croissance prévue des trafics dans le marché du conteneur;
  • assure le maintien d’une marge de manœuvre opérationnelle;
  • génère d’importants bénéfices pour l’économie locale et nationale : 2 500 emplois directs et indirects et 340 M$ en retombées économiques;
  • accroît considérablement les capacités de manutention des marchandises dans le port; et,
  • facilite l’accès aux grands navires. 

L’Administration portuaire de Montréal (APM) a débuté les négociations à haut niveau avec l’opérateur (Termont) du terminal au début de 2014 en vue de développer un terminal à conteneurs sur le site Viau. Cette ronde de négociations a permis d’établir les balises de la mise en œuvre du projet ainsi que les jalons à respecter avec l’opérateur. Parmi les balises à respecter, Termont prévoyait opérer le terminal durant la période de construction. L’interruption des opérations n’était donc pas envisageable. Parmi les éléments nécessaires à cette opération temporaire, nous avions :

  • un poste à quai temporaire avec des grues mobiles avec une fréquence d’un navire par semaine;
  • un faisceau ferroviaire temporaire;
  • une entrée et une sortie pour les camions entrant et sortant du terminal; et,
  • une aire d’entreposage pour 2 000 conteneurs. 

L’APM a fait le même exercice avec les autres parties prenantes du projet. Cet exercice a permis de synthétiser tous les enjeux afin d’avoir un portrait juste des attentes des parties prenantes. 

La planification du projet a débuté en 2014 avec l’intégration des jalons importants à respecter dans le cadre du projet, ainsi que le phasage nécessaire pour atteindre l’objectif principal de livraison d’un terminal en octobre 2016. Parmi les jalons clés :

  • Compléter la zone ouest pour permettre le déplacement de l’opération temporaire et ainsi libérer la zone névralgique des travaux (décembre 2015);
  • Livraison de la desserte ferroviaire du terminal céréalier (août 2016);
  • Livraison du poste à quai incluant les rails de grues afin de permettre à l’opération d’y installer ses grues (août 2016);
  • Livraison de la sous-station électrique afin d’y raccorder les charges électriques du terminal (septembre 2016);
  • Livraison de la desserte ferroviaire du terminal Viau (octobre 2016); et,
  • Livraison complète du terminal en octobre 2016. 

La conception du projet a été réalisée par lots de travail selon les jalons pour l’atteinte des différents objectifs du projet. Plusieurs préachats, pour les équipements longue livraison, ont aussi été réalisés afin d’atteindre les objectifs du projet. 

Une stratégie utilisant différents lots de travaux a permis la réalisation du projet ainsi que l’atteinte de tous les jalons planifiés avec succès. Le projet a été livré à temps et dans les budgets fixés avec la qualité exigée, et le tout à la satisfaction des différentes parties prenantes du projet.

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Hugo Brassard, Ingénieur, Administration portuaire de Montréal
Hugo Brassard est ingénieur en construction possédant près de 15 ans d’expérience. Hugo œuvre principalement en gestion de projets pour des projets variés de différentes envergures. Il est à l’emploi de l’Administration portuaire de Montréal depuis près de neuf ans comme chargé de projets

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 Évaluation des enjeux liés aux débris ayant une incidence sur la conception d’un projet de détournement des crues dans un modèle physique à grande échelle 
Paul Knox1, John Menninger2, Andrew Cornett1
1Conseil national de recherches du Canada
2Stantec Consulting Limited

L’objectif de cette présentation est d’offrir une description complète d’un modèle physique utilisé pour évaluer et raffiner la conception des structures de contrôle pour un nouveau détournement de rivière et un réservoir d’entreposage hors des cours d’eau à la rivière Elbow située au sud‑ouest de Calgary. Nous mettrons un accent particulier sur l’utilisation du modèle pour optimiser les éléments de conception de nouvelles structures de contrôle des crues, en particulier pour atténuer les effets néfastes des débris de bois provenant des eaux.

Résumé

La rivière Elbow coule au sud‑ouest de Calgary et elle peut provoquer des inondations qui ont des conséquences catastrophiques. Pendant les inondations de June 2013, le débit de pointe de la rivière Elbow entrant dans le réservoir Glenmore a atteint environ 1 240 m3/s, alors que la capacité naturelle de la rivière est de moins de 200 m3/s. Nous avons évalué la valeur des pertes encourues au cours de ces inondations et ces dernières dépassaient les 5 G$. À la suite des inondations de 2013, nous avons conçu le projet de réservoir hors cours d’eau de Springbank détourner les eaux de la rivière Elbow pendant les inondations dans un réservoir hors cours d’eau ou les eaux de crue seraient entreposées et relâchées graduellement dans la rivière Elbow après le passage de débit de pointe. Certains des principaux composants structurels du projet comprennent une structure de détournement qui croise la rivière Elbow, un canal de détournement et un réservoir hors cours d’eau. 

Nous avons par la suite commandé une étude du modèle physique à grande échelle pour aider à évaluer et à améliorer la conception initiale de la structure de détournement afin d’assurer un bon rendement selon une vaste gamme de conditions d’inondation. Ce qui nous préoccupait plus particulièrement était le comportement des sédiments et le potentiel de dépôt des sédiments ainsi que les répercussions liées aux débris de bois. Par conséquent, les principaux objectifs de l’étude du modèle physique étaient les suivants :

  • déterminer le rendement hydraulique des différents éléments principaux de la nouvelle structure de détournement pour une gamme de conditions de crue opérationnelles et extrêmes;
  • évaluer le comportement des sédiments et le dépôt potentiel de sédiments au sein de la structure de déviation et autour de cette dernière;
  • évaluer les répercussions des débris sur le rendement de la structure de déviation;
  • aider à peaufiner les conceptions proposées pour améliorer l’acheminement, réduire le risque d’érosion et de sédimentation, réduire le risque que blocage par les débris, améliorer la constructibilité et réduire les coûts où c’est possible;
  • déterminer les débits jaugés pour les structures hydrauliques choisies. 

Nous avons construit un modèle physique en trois dimensions de la structure proposée à une échelle de longueur de 1:16 et nous l’avons fait fonctionner pour atteindre ces objectifs. Ce modèle physique à grande échelle a occupé une empreinte de 50 m par 30 m et il comprenait des reproductions réalistes de la bathymétrie et de la topographie de la rivière Elbow, la structure de déviation et le canal de déviation. Nous avons préparé plus de 300 pièces de débris de bois afin de les utiliser dans le modèle physique pour simuler des conifères matures qui ont été déracinés et transportés en aval par le courant. Nous avons observé le comportement de chaque débris ainsi que des radeaux de débris de tailles différentes à l’aide du modèle. 

La présentation fournira une description complète du modèle physique et nous mettrons l’accent sur les analyses qui permettent d’étudier et d’évaluer les répercussions des débris de bois. Le modèle physique a prouvé être un outil très utile pour l’évaluation et le peaufinement de la conception des nouvelles structures de contrôle des crues, en particulier pour atténuer les effets néfastes des débris de bois transportés par les eaux.

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Paul Knox, M.Sc.(ing.), ing., Marine Infrastructure Thrust Leader, Conseil national de recherches Canada
Paul Knox, M.Sc.(ing.), ing., est un ingénieur côtier et le Marine Infrastructure Thrust Leader du portefeuille Génie océanique, côtier et fluvial du Conseil national de recherche du Canada (CRN). Le CNR est le principal organisme de recherche et de technologie du gouvernement du Canada qui offre des services de recherche et techniques axés sur la satisfaction des besoins des clients et des intervenants dans de nombreux secteurs de l’économie mondiale. Paul est un spécialiste de la mise en œuvre des modèles physiques pour examiner et élaborer des solutions novatrices pour une grande variété de problèmes de conception au niveau des rivières, des lacs et des océans, et il fait partie d’une équipe multidisciplinaire composée de scientifiques, d’ingénieurs et de technologues qui effectuent de la recherche appliquée dans les domaines du génie côtier, des structures maritimes et extracôtières, et de la croissance portuaire. 

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Modélisation expérimentale et numérique de la charge hydrodynamique sur les pipelines en raison de conditions hydrodynamiques extrêmes
Behnaz Ghodoosipour, Ioan Nistor, Majid Mohammadian
Université d’Ottawa

L’objectif de cette présentation est de traiter des renseignements concernant la recherche sur la modélisation physique et numérique effectuée dans le cadre d’une thèse de doctorat axée sur la charge hydrodynamique sur les pipelines pendant des conditions hydrodynamiques extrêmes comme les tsunamis et les ondes de tempête. Les conclusions de la recherche peuvent être utilisées pour une conception de pipelines optimale dans les zones côtières.

Résumé

Les pipelines en zones côtières sont utilisés pour le transport du gaz et du pétrole, ainsi que pour l’élimination des eaux usées dans les plans d’eau. L’installation de pipelines dans des zones côtières est une grande importance et nous devons tenir compte de différents critères de conception technique lorsque nous prévoyons installer des pipelines dans ce genre de zone. Un nouveau sujet dans la conception de pipeline a émergé dernièrement en raison des récents événements hydrodynamiques extrêmes comme les inondations côtières induites par un tsunami et les ondes de tempête. Par conséquent, le principal objectif de cette étude est d’enquêter sur les forces hydrodynamiques induites sur les pipelines lorsque ce genre de vagues et d’événements d’inondation extrêmes surviennent. Nous avons effectué un programme complet d’expériences sur un modèle physique dans le canal hydraulique du département de génie civil à l’Université d’Ottawa. Les analyses ont essayé de reproduire la propagation dans les terres d’une inondation induite par un tsunami, ce qui nous a donc permis de mesurer les forces hydrodynamiques exercées sur les tuyaux en raison des [tsunami-like bores]. La configuration pour le placement des différents tuyaux comme l’usage de taux d’écarts relatifs différents (e/D – où e représente l’espace entre le tuyau et le sol sous‑jacent et où D représente le diamètre du tuyau) ont été systématiquement analysés dans différentes conditions de débit. Nous avons généré les vrilles en libérant soudainement l’eau retenue dans un réservoir et les analyses ont également été effectuées dans des conditions de lit asséché et de lit mouillé. 

Pour le cas des conditions de lit asséché, les résultats expérimentaux ont démontré que pour un e/D ≤ 0,3, l’historique d’accélération‑temps des forces de résistance exercées sur le tuyau varie et elles ont des magnitudes plus importantes qui sont directement proportionnelles aux taux e/D. Nous remarquons deux pointes dans l’historique d’accélération‑temps des forces, ici nommées impulsions et pointes culminées alors que pour les taux d’écarts relatifs, nous n’avons remarqué aucune pointe dans l’historique d’accélération‑temps. La principale raison pour ce genre de comportement lorsque nous utilisons de plus petits taux e/D est la suppression du vortex qui se forme autour du tuyau. 

Dans le cas des conditions de lit mouillé, l’historique d’accélération‑temps des forces de résistance ne démontre aucun changement, même lorsque le taux d’écart relatif change de manière drastique. Dans une autre approche, nous avons utilisé l’outil de modélisation OpenFoam CFD pour la simulation de l’étude expérimentale dont nous avons discuté ci‑dessus. Nous avons comparé les résultats de la simulation à l’aide des modèles Navier‑Stokes à moyenne de Reynolds (RANS) et Large Eddy Simulation (LES) aux résultats expérimentaux et ils ont indiqué que le modèle LES représente mieux le comportement du débit d’une vague provoquée par le bris d’une digue. 

Les résultats de cette étude seront utilisés pour l’évaluation des recommandations de conception actuelles dans le but ultime de les améliorer.

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Behnaz Ghodoosipour, étudiant au doctorat, département du génie civil, Université d’Ottawa
Behnaz Ghodoosipour est actuellement un étudiant au doctorat à l’Université d’Ottawa qui travaille sur sa thèse portant sur « la charge hydrodynamique sur les structures en raison de conditions hydrodynamiques extrêmes. » En mai 2014, il a commencé à travailler à l’Université d’Ottawa en tant que chercheur conformément au programme de bourses et de stages de Ressources naturelles Canada. En 2012, Behnaz a reçu sa maîtrise de l’Institut royal de technologie (KTH) de Stockholm, en Suède, et son baccalauréat en génie civil de la Isfahan University of Technology située à Isfahan, en Iran. Ses intérêts de recherche comprennent le génie côtier, les vagues de tsunami et leurs répercussions sur les structures côtières, les charges d’interaction entre la structure et la vague.

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Terminal portuaire intermédiaire du port de Long Beach :
Dimensionnement des chaussées et construction d’un terminal pour conteneurs moderne
Kenneth W. Wylie1 & John Y. Chun2
 1Amec Foster Wheeler E & I, Inc.
 2Port de Long Beach 

L'objectif de cette présentation est à donner aux participants une vue d’ensemble de ce grand projet de construction d’un terminal automatisé et de l’effort significatif investi dans le dimensionnement des chaussées en prévision d’un rendement à long terme et d’un entretien minimal.

Résumé

Le port de Long Beach est en voie de réaliser l’un des plus grands projets de son existence, le projet de réaménagement du terminal portuaire intermédiaire de Long Beach, en Californie. Ce projet porte sur la conversion de trois terminaux existants pour en faire l’un des terminaux pour conteneurs les plus étendus, les plus écologiques et les plus avancés sur le territoire des États-Unis. L’administration portuaire a constaté que la qualité et la performance des chaussées représentaient un problème majeur pour les [projets d’environ un million de verges carrées de chaussées] en raison du plan prévoyant une exploitation en continu au moyen de véhicules totalement automatisés. Par conséquent, d’autres conceptions des chaussées ont été mises au point de sorte à diminuer autant que possible les besoins en entretien et permettant par ailleurs d’abaisser radicalement les coûts de construction des chaussées sans compromettre pour autant la norme de vie utile des chaussées. 

L’effort de dimensionnement des chaussées du terminal portuaire intermédiaire a porté essentiellement sur le développement des relations les plus précises entre intrants de la conception nécessaires à la méthodologie de dimensionnement. Plus précisément, un effort majeur a été investi à partir des analyses réalisées pour l’étude géotechnique, la sélection d’un éventail typique de propriétés des matériaux (niveaux de qualité) pour une variété de matériaux pour les couches des chaussées, l’analyse de circulation associée à chaque zone précise du dimensionnement et la sélection de coûts vraisemblables de matériaux par unité, le critère retenu comme hypothèse pour l’entretien (dégâts importants) à venir et le flux de coûts de chaque option de dimensionnement à appliquer directement à l’analyse des coûts sur la durée de vie. L’équipe a comparé les coûts du cycle de vie de plus de 4 560 sections de chaussée dans dix zones distinctes de dimensionnements afin de déterminer les approches à la construction de chaussées les plus fiables et les plus efficientes sur le plan coût-performance. 

L’équipe du port de Long Beach chargée de la conception a établi une approche très novatrice à ce défi technique, approche qui était axée sur les concepts de sols partiellement saturés appliqués à la géotechnique. L’étude géotechnique s’est concentrée sur des essais sur la dynamique répartie de la pénétration au cône avec des profils hydriques sur le terrain ainsi que sur des essais en laboratoire sur des sols dans un état saturé et non non saturé. L’objectif consistait à sélectionner des valeurs de portance des sols en fonction des conditions d’humidité en place et à écarter la pratique voulant que l’on parte de l’hypothèse de sols en état saturé (scénario le plus défavorable). L’équipe a intégré l’information provenant de diverses sources pour établir les profils hydriques théoriques de la zone d’influence des chaussées généralement sujettes à de fortes charges et a évalué les variations saisonnières. Les données recueillies ont été comparées aux profils théoriques et des valeurs vraisemblables de portance ont été établies en fonction d’une meilleure compréhension du régime hydrique des sols dans son ensemble.

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Kenneth W. Wylie, ingénieur principal en matériaux, Albuquerque Materials, Amec Foster Wheeler E & I, Inc.
Kenneth W. Wylie, ing. est ingénieur agréé et a acquis une vaste expérience au cours des quarante années de sa carrière dans les domaines du génie des matériaux, des chaussées, du contrôle de la qualité et de l’assurance de la qualité. Kenneth a participé à de nombreuses analyses de dimensionnement des chaussées, études pédologiques et programmes de réhabilitation dans le cadre de projets de toutes sortes, dont dans des aérodromes militaires et civils, et des chaussées à vocation industrielle, y compris des établissements de transport intermodal et des routes régionales et municipales. Il connaît plusieurs méthodologies de dimensionnement des chaussées, y compris celle du programme Pavement-Transportation Computer Assisted Structural Engineering (PCASE) du United States Army Corps of Engineers (USACE) et ses capacités de modélisation et de conception pour des véhicules spécialisés comme ceux employés dans des établissements de transport intermodal.

John Y. Chun, directeur, Division des études techniques, Port de Long Beach
John Y. Chun, ing. est directeur de la Division des études techniques au Port de Long Beach, en Californie. Sa carrière au Port a débuté en 1996 alors qu’il était ingénieur civil adjoint; en 2008, il a été nommé adjoint à l’ingénieur en chef du port à la Division des études techniques et a été promu en 2014 au poste qu’il occupe actuellement. John supervise et administre la Division des études techniques du port, dont les services de génie civil, de génie des structures, de circulation, d’électricité, de contrôle de la corrosion, d’inspection et de plongée sous-marines, de géomatique et de cartographie, de dessin technique (CDAO, conception et dessin assistés par ordinateur) et d’aménagement de terminaux. Le Port de Long Beach est le deuxième port maritime en importance aux États-Unis; la valeur des marchandises qui y transitent en une année est évaluée à 180 milliards de dollars.

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Conception d’un quai novateur fait de palplanches arrimées
William Hayhoe and Barry Bridger
Dillon Consulting Limited 

L'objectif de cette présentation est vise à décrire la conception d’un quai novateur fait de palplanches arrimées. La conception singulière a été mise au point pour tenir compte de plusieurs particularités du site.

Résumé

Au cours de la présentation, nous expliquerons la conception d’un quai unique fait de palplanches arrimées et qui est en cours de construction à Fortune, Terre-Neuve-et-Labrador. Plusieurs caractéristiques du site empêchaient le recours à des structures typiques des quais, comme les pilotis, les palplanches, les caissons de bois ou les caissons de béton. Un bâtiment adjacent au quai nécessitait la conception d’un nouveau quai pour soutenir la pression latérale exercée par les surcharges des remblais et le poids du matériel roulant à l’intérieur du bâtiment. Il était impossible de recourir à des systèmes gravitaires pour la construction d’un quai, comme les caissons de bois, les caissons de béton ou les palplanches conventionnelles, en raison de l’étroitesse du quai et du tirant d’eau requis par les navires. La proximité du bâtiment sur pilotis de plusieurs étages empêchait l’utilisation d’un quai fait de palplanches et soutenu par des palées d’ancrages ou par des pieux inclinés travaillant en traction. 

La solution mise au point pour tenir compte des conditions de ce site consiste à mettre en place des cellules rectangulaires faites de palplanches. Aux quatre coins des points de jonction des cellules, les parois en palplanches se joignent pour former autant de pieux tubulaires. Les pieux tubulaires du côté terre du quai sont des pieux tendus forés et moulés dans le substratum de sorte à résister aux forces de renversement. La paroi de palplanches du côté terre est renforcée au moyen d’une grosse poutre de béton permettant de transférer les forces de renversement depuis la paroi en question vers les pieux tubulaires. Les parois de palplanches du côté mer et du côté terre sont assemblées les unes les autres par un système d’ancrage sous tension de sorte à empêcher les parois de bomber vers l’extérieur. Les parois de palplanches perpendiculaires à la face du quai sont renforcées au moyen d’une poutre de cisaillement en béton pour s’assurer que les différentes parties du quai travaillent ensemble pour résister aux forces de renversement. Lors de la présentation, on entrera dans le détail et, à l’aide de graphiques, on fera état des conditions du site et de la conception novatrice mise au point pour tenir compte des conditions particulières des lieux. 

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William Hayhoe, Dillon Consulting Limited
William Hayhoe a une expérience de plus de quatre ans dans la conception maritime et structurale, l’inspection des chantiers et l’administration de contrats. Il a travaillé à des projets pour le compte de l’administration portuaire de St. John’s, la société portuaire de Corner Brook, Pêches et Océans Canada et la société portuaire d’Argentia. Son expérience du génie maritime comprend la conception et la réparation de quais sur pilotis, de quais de palplanches, de caissons de bois et de palplanches en cellules.

Barry Bridger, Dillon Consulting Limited
Barry Bridger a une expérience de plus de 38 années à titre d’ingénieur spécialisé dans la conception et la construction. Cela comprend les infrastructures maritimes, les ponts, les plateformes de forage pétrolier en mer et les bâtiments. Il a participé à des services d’ingénierie de toutes sortes, dont des études préliminaires, la planification, la conceptualisation, la réalisation et l’administration de contrats en cours de construction. Son expérience du génie maritime comprend la conception et la réparation de quais sur pilotis, de quais de palplanches, de caissons de bois et de palplanches en cellules. 

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Jetée NJ, BFC Halifax (Nouvelle-Écosse)
Hari Krishan; Ellis O’Neil, Tom Mader
Amec Foster Wheeler  

L'objectif de cette présentation est expliquer le processus d’élaboration du projet Jetée NJ. L’accent sera porté sur l’élaboration du projet, sa conception et l’exécution des travaux de construction.

Résumé

La présentation traite de l’historique de l’élaboration du projet Jetée NJ et des diverses modifications apportées qui ont donné lieu à sa conception définitive. La conception de la jetée NJ repose sur la construction d’une jetée d’une longueur de 247 m et d’une largeur de 18,2 m dans des eaux d’une profondeur de 13 m. Il s’agit d’un ouvrage opérationnel accessoire doté d’un grand tablier de secours et une grue spécialisée sur la jetée, permettant à quatre patrouilleurs hauturiers pour l’Arctique d’y accoster selon une configuration double. 

La structure de la jetée est composée de six caissons en béton armé d’une longueur de 40 m, d’une largeur de 17,6 m et d’une hauteur de 14,8 m et construits au moyen de coffrages coulissants. La partie supérieure des caissons, à de 3,5 m au-dessus de la zone intertidale, est construite en béton coulé sur place et est composée du mur de couronnement, du tunnel de service, de poutres pour grue et d’une plateforme en béton armé. 

La jetée comporte un tunnel de service continu d’une largeur de 6 m. Il est situé dans la section mitoyenne de la jetée et communique avec les tunnels à quai. Il communique avec un tunnel menant à un champ et à une sous-station sur la terre ferme. Ces tunnels hébergent toutes sortes de services mécaniques et électriques, lesquels alimentent les supports (bornes) mécaniques et électriques se trouvant sur la plateforme de la jetée. Ces supports sont configurés de sorte à assurer le service de quatre navires accostés en paire à deux endroits distincts. 

La présentation traite des sujets suivants :

  • Le plan d’ensemble initial
  • Le plan d’ensemble révisé
  • Les critères de la conception
  • Les options structurales
  • L’analyse des coûts
  • Travaux de dragage et disposition des matières contaminées
  • La construction des caissons et leur disposition
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Tom Mader, ing., consultant principal, Amec Foster Wheeler
Tom Mader a une expérience de plus de 32 ans en gestion de projets, en conception technique et en évaluation de la faisabilité de projets. Son expérience couvre un vaste éventail de projets en tous genres, entre autres dans les secteurs des infrastructures, de l’énergie, des mines et de la transformation, représentant des investissements de plus de 300 millions de dollars. Tom était le chargé de projet du projet de remplacement de la jetée A et de l’étude de concept de la réfection de la pointe Rocky et a pris sa retraite en 2017 de son poste de directeur de l’exploitation et chargé de projet principal chez Amec Foster Wheeler, région Atlantique. Il travaille maintenant comme consultant principal. 

Hari Krishan, ing., ingénieur en chef, Structures, Amec Foster Wheeler
Hari Krishan a une expérience de plus de 40 ans acquise au fil d’un vaste éventail de projets en génie civil, dont de structures maritimes, de gaz et de pétrole, de centrales thermiques, d’usines, de bâtiments commerciaux et industriels, de ponts et de travaux de réfection. Il a été responsable de bon déroulement de nombreux mandats en gestion de projets, en planification, en conception préliminaire, en conception détaillée, en documentation dans le cadre d’appels d’offres, ainsi que construction et mise en service de projets. Hari est l’un des plus éminents concepteurs de structures maritimes; il a élaboré et conçu la plupart des jetées et quais d’importance de l’arsenal maritime de la BFC Halifax. Hari a également été ingénieur en chef des structures dans le cadre du projet de remplacement de la jetée A en cours d’exécution pour le compte de la BFC Esquimalt et de l’étude de concept de la réfection de la pointe Rocky. 

Ellis O’Neil, directeur de l’exploitation, Amec Foster Wheeler
Ellis O’Neil a une expérience de plus de 29 ans de travail dans le domaine du génie-conseil et des services publics d’électricité, y compris dans le cadre de projets pour le compte d’entreprises privées et d’organismes gouvernementaux. Il a géré la conception de trois grandes usines d’épuration des eaux usées et a été directeur des services d’ingénierie et ingénieur en chef pour la fabrication et l’armement de superstructures d’une plateforme extracôtière d’extraction de gaz. Il a conçu de nombreuses structures de béton pour barrages, évacuateurs de crues et déversoirs. Ellis a administré des examens de la sécurité de barrages, ou y a participé, pendant plus de deux décennies pour le compte de clients, dont des services publics d’électricité, des services municipaux d’eau potable et des entreprises minières. Il a été ingénieur en chef auprès du groupe Hydro Operations, une entreprise de services d’hydroélectricité, responsable du programme de sécurité des barrages, du programme de gestion des actifs, de la planification des immobilisations à court et à long terme, de l’exécution des projets d’immobilisations et d’un soutien technique permanent au groupe Hydro Operation. Il a réalisé l’analyse et la conception de nombreuses structures en acier profilé, en béton armé et en béton précontraint pour les secteurs extracôtier, maritime, industriel, énergétique, commercial et des transports.

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La Jetée Alexandra de Montréal: les défis de construire sous l’eau
Andréanne Giguère and Tony Mailhot
WSP Canada

L'objectif de cette présentation est de discuter des défis rencontrés pour réaliser les travaux d’abaissement de l’extrémité de la jetée de 350 m de longueur et des solutions conçues qui nécessitaient une compréhension précise du processus de construction dans les environnements sous-marins.

Résumé

Située au cœur du Vieux-Port  de Montréal, la Jetée Alexandra est devenue au cours de la dernière décennie une figure emblématique du développement de la ville. Dans le cadre d’un projet multidisciplinaire d’envergure, WSP a été mandaté en 2015 par l’Administration Portuaire de Montréal pour réaliser les travaux d’abaissement de l’extrémité de la jetée de 350 m de longueur. L’objectif principal de ce projet de modernisation de 78 M$ était de restaurer la gare maritime ainsi que la promenade riveraine et de donner accès aux piétons et aux petites embarcations, dans un effort d’attirer plus de touristes dans le Vieux-Port. Le projet incluait également une nouvelle tour d’observation sur le fleuve Saint-Laurent.

Avant la conception définitive de la structure, l’équipe de WSP a étudié plusieurs scénarios d’aménagement et a réalisé de nombreux rendus graphiques 3D. Ceci a permis au membre de l’équipe ainsi qu’au personnel de l’administration portuaire de développer une compréhension fine de la complexité derrière les différentes étapes de construction nécessaires pour aménager la nouvelle structure submergée. Cette étape cruciale de la conception incluait le développement de méthodes détaillées de construction afin d’aider le propriétaire à comprendre comment les travaux allaient être réalisés.

Durant cette phase, l’équipe portuaire de WSP a dû faire face à de nombreux défis qui ont nécessité une compréhension fine des méthodes de construction sous l’eau. Afin d’abaisser adéquatement le quai, les ingénieurs devaient prendre en compte la stabilisation de deux différents types de structures durant toute la phase de démolition et de reconstruction. L’équipe de WSP savait qu’elle ferait face à un tel défi : l’excavation du quai exposerait les tirants et lourds blocs d’ancrage retenant les faces sud et nord du quai, le rendant instable. Le mécanisme original d’ancrage qui permettait au quai de demeurer stable avait été enseveli durant des travaux de reconstruction vers les années 1940. Puisque l’élévation finale du nouveau quai serait située sous le niveau de ce système, la première étape pour les ingénieurs de WSP était de concevoir et installer des ancrages inclinés au roc afin de stabiliser les murs et s’assurer de leur stabilité jusqu’à temps de que les travaux d’abaissement soient complétés.

Deux types de murs de soutènement ont été mis en place afin d’abaisser et réhabiliter les structures existantes. Pour le quai est, des caissons en acier ont été forés jusqu’au socle rocheux en avant de la structure existante et ancrés au roc avec des ancrages inclinés, en passant à travers la lourde structure de caissons de bois, à l’aide de têtes de foreuses spécialisés recouvertes de diamant. Des palplanches ont été foncées dans le socle rocheux entre chaque caisson. Une fois la nouvelle structure en place et les murs existants stabilisés, le quai a été partiellement démoli jusqu’à l’élévation prévue. Finalement, un mur de couronnement d’une hauteur variable en béton armé a été coulé en place afin d’ajuster l’élévation finale du mur au niveau fini de l’ouvrage. Une méthode similaire, mais de conception différente, a aussi été employée pour les faces nord et sud du quai.

Considérant la position de la Jetée Alexandra dans un secteur urbain en plein cœur du centre-ville, le projet de construction a également requis une planification méticuleuse et un calendrier détaillé de transport et d’approvisionnement en matériaux.

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Andréanne Giguère, ingénieure en structure, Ports et travaux maritimes, WSP Canada

Andréanne Giguère œuvre exclusivement dans le domaine du génie Maritime et Portuaire à titre d’ingénieure en structure. Dans le cadre de sa carrière, elle a été amenée à réaliser des projets qui touchent à toutes les étapes de la vie d’un ouvrage. À cet effet, elle réalise des projets touchant aux études de préfaisabilité et de faisabilité, aux nouvelles constructions ainsi qu’à l’évaluation et la réhabilitation d’ouvrages existants. Dans ses projets, elle réalise des inspections et des relevés, des analyses structurales ainsi que la conception préliminaire et détaillée, les estimations de coût de travaux, la préparation de plans et devis ainsi que le suivi de chantier. Elle prépare également des rapports ainsi que des études de toute sorte concernant des ouvrages de structures maritime et portuaire.

Madame Giguère s’est vue confier des mandats au Québec, aux Îles-de-la-Madeleine, dans la baie de Sept-Îles, le golfe du Saint-Laurent, sur les berges de lacs, rivières ainsi que du fleuve Saint-Laurent. Ses nombreux projets lui ont permis d’inspecter de nombreuses structures de types diversifiés et dans des environnements uniques. Son perfectionnement professionnel ainsi que son travail sont dirigés vers les structures de quai, de soutènement des sols et de fondations profondes et comprennent les analyses de structures en interaction avec les sols ainsi que la conception spécifique aux structures d’opérations maritimes et portuaires.

Tony Mailhot, Technical director – Complex Projects, Bridges and civil Engineering structures, WSP Canada

Tony Mailhot a de l’expérience en conception, en construction et en rénovation de grandes et moyennes structures de pont et de structures hydroélectriques, portuaires et en mer. Au début de sa carrière, il a participé à la conception, à l’analyse structurale et sismique et au développement des méthodes de construction de plusieurs grands projets complexes incluant des ponts et des structures hydroélectriques au Canada (Colombie-Britannique, Ontario, Québec et Terre-Neuve) et aux États-Unis (Michigan, Massachusetts, New York et Nebraska). Depuis 2000, monsieur Mailhot travaille dans la conception et la rénovation de ponts situés principalement au Québec. Dans le cadre de ces projets, il agit à titre de concepteur principal ou directeur de projet. Il est coauteur d’articles scientifiques traitant des caractéristiques mécaniques et structurelles du béton armé de fibres d’acier pour la construction de tabliers de pont. Monsieur Mailhot est titulaire d’une maîtrise en structures de l’Université Laval. Maîtrise en ingénierie structurale, Université Laval. Baccalauréat en génie civil, Université Laval. 

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Fabrication de défenses en caoutchouc : pratique exemplaire de la formulation à la mesure du rendement
Mishra Kumar
Systèmes sous-marins Trelleborg

Cette présentation a pour but d’offrir un aperçu afin d’expliquer l’importance du processus de mélange, des équipements utilisés pour fabriquer des composés de caoutchouc ainsi que leur influence sur le rendement et la durée de vie d’une défense.

Résumé

Les « lignes directrices sur la conception des systèmes de défense d'embarcation, 2002 » du PIANC mettent en évidence l’importance du facteur de vélocité (FV) et du facteur de température (FT) dans la conception et la sélection de défenses d’embarcation et fournit des directives pour la déclaration et le calcul de ces facteurs.

Il est exceptionnellement difficile d’effectuer des essais à des vitesses d’accostage réelles en raison du large éventail de défenses différentes et de l’absence d’installations d’essai. Les défenses sont donc généralement testées à une vitesse de compression de 2 à 8 cm/min, ce qui est considérablement plus bas que la vitesse d’accostage réelle d’un navire. Pour compenser, un FV est appliqué aux résultats d’essai à faible vitesse pour simuler un accostage réel.

Le rendement d’une défense est directement proportionnel à la rigidité du caoutchouc, qui varie en fonction de la température. Les défenses sont généralement testées à 23 ± 5 °C. Cependant, dans le monde réel, elles peuvent être exposées à une plage de températures beaucoup plus grande. Pour simuler le rendement dans des situations réelles, un FT est appliqué.

Le FV et le FT dépendent en grande partie de la composition chimique (formulation) des différents types de composés de caoutchouc. La sélection des ingrédients et la composition du caoutchouc sont également des facteurs très importants dans la détermination de l’efficacité (le rapport d’absorption d’énergie et de la force de réaction) d’une défense particulière.

Jusqu’à récemment, la compréhension de la composition chimique dans les défenses d’embarcation en caoutchouc n’était pas pratiquée dans l’industrie des défenses en raison du manque d’essais et de spécifications appropriés.

Après avoir mené des recherches approfondies sur les effets de la composition sur le rendement des défenses d’embarcation, Trelleborg Marine Systems a présenté de nouvelles spécifications pour les acteurs afin d’évaluer de manière quantitative et qualitative la composition chimique d’une défense donnée au moyen d’une analyse thermogravimétrique ou ATG.

La méthode d’analyse thermogravimétrique a été bien accueillie par l’industrie. D’autres grands fabricants ont emboîté le pas et, à l’heure actuelle, la tendance dans l’industrie se dirige vers le développement par les consultants d’exigences de fabrication en matière d’essais ATG dans les spécifications.

Ceci est important, car l’ATG permet de déterminer si les défenses d’embarcation ont été produites en utilisant une composition de caoutchouc supérieure sur le plan technique, qui comprend peu ou pas de caoutchouc recyclé et seulement des charges renforçantes, comme le noir de carbone. Les charges renforçantes améliorent les propriétés mécaniques du caoutchouc, tandis que les charges non renforçantes, comme le carbonate de calcium, peuvent nuire aux propriétés mécaniques des défenses.

Le caoutchouc et la charge renforçante utilisés sont déterminants : de 70 à 80 % de la composition du caoutchouc d’une défense d’embarcation de haute qualité devrait être constituée de caoutchouc brut (naturel ou synthétique) et de noir de carbone, tandis que les 20 à 30 % restants peuvent être composés de dix à quinze autres ingrédients mineurs. Les caoutchoucs bruts, le noir de carbone et ces autres ingrédients sont ensuite transformés en un composé de caoutchouc par un processus de mélange.

Bien que le test ATG assure une composition supérieure, il ne suffit pas de se fier à ce test pour garantir la qualité de la composition du caoutchouc ou de l’uniformité des produits finis. Ces paramètres reposent sur un processus de mélange supérieur.

Une formulation supérieure, confirmée par un test ATG, lorsqu’elle est convertie en un composé de caoutchouc peut être de mauvaise qualité en raison d’un processus de mélange inférieur. Cela peut finalement produire une défense d’embarcation inférieure, incapable d’absorber la bonne quantité d’énergie.

Grâce à des recherches continues sur le mélange des composés de caoutchouc, Trelleborg a prouvé l’importance du processus de mélange et de fabrication pour produire un composé de caoutchouc supérieur et, par la suite, une défense d’embarcation en caoutchouc de qualité supérieure.

Ce document présente un aperçu de l’importance du processus de mélange, de l’équipement utilisé pour fabriquer les composés de caoutchouc et de l’impact de ces deux facteurs sur le rendement et le cycle de vie d’une défense d’embarcation.

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Après avoir rejoint Trelleborg en 2001, Mishra a été responsable du développement technique des défenses d’embarcation, des produits miniers, ainsi que des produits industriels généraux et spéciaux pour Trelleborg Singapour, Chine, Australie et États-Unis. Aujourd’hui, Mishra occupe le poste de directeur technique mondial chez Marine Fenders, et soutient les équipes techniques et commerciales de la société à l’échelle mondiale. Ayant passé plus de 16 ans au sein de l’industrie du caoutchouc, Mishra présente fréquemment des documents techniques lors de conférences internationales de premier plan. Mishra est titulaire d’un baccalauréat en technologie du caoutchouc de l’Université de Calcutta, d’une maîtrise (technologie) de l’UDCT de l’Université de Mumbai et d’un MBA de l’Université de Chicago.

  
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Modélisation physique en 3D et modèle de revêtement pour l’extension de l’Aéroport Billy-Bishop de Toronto
Scott Baker, Conseil national de recherches du Canada (CNRC)

Conseil national de recherches du Canada WSP Canada Inc. Cette présentation a pour but de démontrer les capacités du CNRC à évaluer, à optimiser et à confirmer les projets d’infrastructures sous-marines avant leur construction pour réduire les risques et les coûts ainsi qu'améliorer le rendement.   

 
Résumé

Dans le cadre d’un projet de développement planifié pour l’aéroport Billy Bishop de Toronto, une nouvelle remise en état des terrains et des travaux maritimes connexes sont nécessaires pour prolonger les deux extrémités de la piste principale. Les conditions de vagues à l’extrémité est de la piste sont relativement faibles, car le site est abrité à l’intérieur du port de Toronto. Toutefois, le prolongement de l’extrémité ouest de la piste sera directement exposé à des vents forts, à des conditions de vagues puissantes, à des niveaux d’eau élevés et à des conditions de glace hivernale sur le lac Ontario. Un revêtement artificiel est nécessaire pour prévenir l’érosion, préserver la stabilité et protéger l’extrémité ouest de la zone de remise en état contre les vagues et la glace. Le défi de conception a été aggravé par la nécessité de réduire au minimum la fréquence et l’importance de la montée et de la submersion des vagues pendant les tempêtes afin d’éviter les inondations fréquentes de la piste. Parallèlement, l’élévation de la crête du revêtement périphérique est limitée par plusieurs exigences concernant la sécurité des opérations aéroportuaires. Une modélisation 3D à grande échelle a été essentielle pour développer, tester et optimiser la conception du revêtement périphérique et pour évaluer les coûts des travaux maritimes. Afin de satisfaire aux exigences de conception rigoureuses, plusieurs concepts de revêtement innovateurs (avec des élévations de crêtes inférieures, des pentes plus douces, des couches de filtres plus épaisses et des couches de protection plus épaisses que normalement vues dans les modèles classiques) ont été testés avec différents niveaux d'intensité des vagues, des vents et des conditions marines. Une fois le projet approuvé, la piste plus longue permettra d’agrandir les activités de l’aéroport Billy Bishop et de desservir des destinations partout en Amérique du Nord. Cela profitera grandement aux citoyens de Toronto et stimulera l’économie locale. La piste plus longue améliorera également la sécurité en réduisant le risque de sortie de piste.

 
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Scott Baker est un ingénieur maritime possédant dix ans d’expérience en hydraulique du génie civil et un spécialiste de la conception et de la modélisation physique des structures côtières, des processus côtiers et des développements portuaires pour l’optimisation et la validation des modèles de prototype. Il possède une vaste expérience dans les techniques de laboratoire, ainsi que dans la conception technique, les méthodes de construction et les enjeux environnementaux. M. Baker a géré un large éventail de projets dans les domaines de la transformation des vagues, des impacts de la houle sur les structures, des modèles de protection des rivages et du développement des ports et marina, et y a participé.

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Considérations côtières et marines liées à la planification et à la conception d'un nouveau terminal maritime à Chatham Sound, Prince Rupert, C.-B.
Otavio Sayao, Mark Johannes
Stantec

L'objectif de cette présentation est de discuter des impacts potentiels sur les côtes et l'environnement d'une nouvelle installation d'exporation de gaz naturel liquéfié adjacente au haut-fond intertidal de Flora Bank, Prince Rupert, C.-B.  

 
Résumé

À venir. 

 

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