Les digues

Les définitions peuvent changer d’un auteur à l’autre, toutefois on peut retenir les définitions standards suivantes :

• Digue : terme très général qui couvre la majorité des ouvrages de protection ;

• Jetée : désigne généralement un ouvrage touchant le rivage et s’avançant en mer,présentant ainsi un profil mouillé de chaque côté ;

• Môle : c’est un ouvrage généralement intérieur au port, mais peut également désigner une jetée dont le côté intérieur est exploité comme un quai ;

• Épi : c’est un ouvrage relativement court qui avance dans la mer depuis la plage ou depuis une autre digue, dont la fonction principale est d’interrompre le transit littoral de sédiments. En plus des épis classiques, on trouve aussi les épis en Y en L ou en T ;

• Brise-lame : ce sont généralement des ouvrages détachés du rivage, ils sont souvent émergents à la surface (au moins pendant la majeure partie du cycle de marée) et ils sont disposés approximativement parallèlement à la côte. Leur fonction est de réduire l’action de la houle et d’encourager la déposition de sédiments à l'arrière de l’ouvrage.

Suivant la conception des ouvrages de protection contre la houle, qu’on va appeler par la suite « digues », on distingue généralement trois types:

* Les digues à talus ;

* Les digues verticales ;

* Les digues mixtes.

I/ LES DIGUES A TALUS :

I-1/ Définition :

Les digues à talus sont réalisées au moyen de matériaux rocheux et blocs plus ou moins grossiers, arrangés globalement sous la forme d’un trapèze qui va opposer à la progression de la houle une résistance d’autant plus efficace que le massif sera élevé et peu poreux, elles sont généralement constituées des parties suivantes :

•     Le soubassement : sa mise en œuvre n’est pas systématique, il a pour rôle de rehausser le niveau d’assise de la digue dans le cas de grandes profondeurs, il est réalisé avec des matériaux moins coûteux généralement trouvés sur site(sable, galets,…) ;

•      La fondation : éventuellement on utilise une couche de fondation pour assurer :

1. Le réglage du terrain accidenté ;
2. La transition entre les matériaux du terrain naturel (ou soubassement) et matériaux constituant la digue ;
3. Répartition des charges de la digue sur le sol et homogénéiser les tassements.

•       Le noyau : il constitue la grande partie de l’ouvrage, et il est généralement constitué de tout-venant de carrière (1/500Kg ou 1/1000Kg) ;

•     La carapace : elle protège l’ensemble de l’ouvrage contre l’action de la houle, et elle est constituée d’enrochements naturels ou de blocs artificiels en béton généralement non armé, dont le poids est le facteur principal pour le dimensionnement.

•     Les sous-couches (filtre support): elles se situent sous la carapace afin d’assurer une bonne assise de la carapace et la transition avec les couches en dessous.

•      Le filtre (filtre de transition) : il se place entre les sous-couches et le noyau en tout-venant, afin d’assurer la transition entre les deux matériaux et de retenir le départ des matériaux fins du tout-venant ;

•      La butée de pied : elle a pour rôle principale le calage inférieur de la carapace pour éviter le risque de glissement ;

•      Le couronnement : situé sur la partie supérieure de la digue, c’est un ouvrage généralement en béton, il est souvent constitué d’une dalle horizontale servant de voie de circulation et d’un mur vertical appelé mur de garde permettant de limiter les franchissements.

•      Le musoir : c’est l’extrémité de la digue, il est soumis à une action renforcée de la houle.

A noter que plusieurs types de digues à talus peuvent être distingués :

I-2/ Introduction au dimensionnement des digues à talus :

a) La carapace :

La formule la plus célèbre pour le dimensionnement des blocs de la carapace et la formule de HUDSON :

Avec :

W : poids des blocs de la carapace en Tonne ;

Ps : masse volumique du matériau de bloc de carapace en T/m3 ;

Pw : masse volumique de l’eau de mer en T/m3 ;

a : angle du talus avec l’horizontale ;

K_D: coefficient de stabilité ;

H : hauteur de la houle incidente (H=H1/3).

Cette formule s’applique généralement dans les conditions suivantes :

             ·   Section courante d’une digue à talus peu ou non franchissable ;

             ·   Houle régulière non déferlante ;

             ·   Fond plats devant l’ouvrage ;

             ·   Début de dommage ou faible dommage.

                   

Afin de prendre en considération l’effet aléatoire de la houle le LNH de France a proposé d’introduire dans cette formule le H_1/10 au lieu de H_1/3 (H_1/10 ≈ 1.28 x H_1/3).

Les blocs artificiels les plus utilisés au Maroc

- Les Tétrapodes :

- Les blocs cubiques rainurés :

- Les acropodes :

b) Sous-couches

Les sous-couches sous les carapaces doivent vérifier les critères suivants :

Avec : W50 = poids moyen d’une catégorie donnée.

c) Filtres

Entre la sous-couche et le noyau, il est souvent nécessaire de mettre un filtre, qui a pour rôle d’assurer les deux fonctions suivantes :

• Fonction de rétention, afin d’éviter la migration des particules fines vers les vides du matériau grossier ;
• Fonction de perméabilité, en permettant l’écoulement libre de l’eau.

Plusieurs formules sont adoptées pour le dimensionnement des filtres, la pluscélèbre est celle de TERZAGHI modifiée par POSEY :

A ces relations on ajoute une condition afin d’éviter le risque d’érosion interne dans le filtre qui est la suivante :

            Avec :

Base : couche de base à protéger ;

D_x : la dimension du tamis pour lequel on observe x% de passant.

d) Modèle américain pour le pré- dimensionnement des digues : (CERC)

Ce modèle s’applique aux houles non déferlantes :

II/ LES DIGUES VERTICALES :

II-1) Définition :

Une digue verticale est essentiellement composée d’un mur vertical monolithique ou constituée d’éléments assemblés entre eux destinés à renvoyer l’énergie de la houle par réflexion quasi totale.

Ces digues sont conseillées en eau profonde (>15m), vu la demande importante en matériaux rocheux dans le cas de digue à talus.

Ce type de digue est en général posée sur un soubassement en matériaux de carrière qui comporte à sa partie supérieure une couche de matériaux relativement petits (inférieurs à 100 mm) destinée à faciliter le réglage.

Une couche de protection en blocs est à prévoir sur le soubassement afin de minimiser l’effet de la houle.

II-2) Introduction au dimensionnement des digues verticales :

Le dimensionnement de ce type de digue est le même que celui des quais, tout en remplaçant les poussées des terres par l’action de la houle, qui peut être calculée par la méthode de SAINFLOU.

II-3/ Digues verticales exceptionnelles :

Afin de réduire l’aspect réfléchissant des digues verticales, plusieurs techniques ont été élaborées, parmi les plus célèbres on cite :

III/ LES DIGUES MIXTES :

C’est une combinaison entre les deux types de digues précitées, généralement à marée basse elle se comporte comme une digue à talus, et à marée haute comme une digue verticale.

On considère que c’est une digue mixte, lorsque la hauteur d’eau h disponible au-dessus de la berme est inférieure à 1,5H (H : hauteur de la houle incidente). On distingue deux types de digues mixtes :

- Digue mixte verticalement :

- Digue mixte horizontalement :

IV/ AUTRES TYPES DE DIGUES :

D’autres techniques sont plus ou moins utilisées pour la construction de digues, on cite particulièrement :

IV-1/ Digues verticales perméables ou mur d’eau fixe :

IV-2/ Digues flottantes

Digue flottante du port de Monaco lors de son acheminement depuis l’Espagne (352ml de longueur, 19m de hauteur et 163.000T de poids, liée à la terre par une rotule de 700T et 3m de diamètre, pour un montant de 251 millions €)

IV-3/ Digues en palplanches

Digue en gabions de palplanches (Marina "Pez Vela", Costa Rica)

Digue en double parois de palplanches (Port de Swinoujscie, Pologne)