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Travail " Fondations d'éoliennes offshore »

Recommandations pour la conception et le calcul

des fondations d'éoliennes offshore Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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SOMMAIRE

SOMMAIRE ........................................................................ .................................................................... 2 LISTE DES ABREVIATIONS ........................................................................ ...................................... 8 LISTE DES SYMBOLES ........................................................................ ............................................. 12 NOTATIONS LATINES ........................................................................ .............................................. 12 NOTATIONS GRECQUES ........................................................................ ......................................... 19 GROUPE DE TRAVAIL " FONDATIONS D'EOLIENNES OFFSHORE » ................................ 21 AVANT PROPOS ........................................................................ ......................................................... 23

1. INTRODUCTION ........................................................................

............................................... 24

OBJECTIFS ET DOMAINES D'APPLICATION ........................................................................

........... 24

DEFINITION ET ROLE DU GEOTECHNICIEN ........................................................................

........... 25 TYPES DE STRUCTURE SUPPORT ........................................................................ .......................... 26

2. REFERENTIEL ........................................................................

.................................................. 28 .............................................................. 28

RECOMMANDATIONS PROFESSIONNELLES ........................................................................

........... 29 AUTRES DOCUMENTS TECHNIQUES ........................................................................ ..................... 29

3. CONDITIONS DE SITES ........................................................................

.................................. 31 INTRODUCTION ........................................................................ ................................................... 31

CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES ........................................................................

................... 31 CONDITIONS DE SOL ........................................................................ ............................................ 33 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ .................................................. 35

4. CHARGES ET CAS DE CHARGES ........................................................................

................ 36

DEFINITION DES TYPES DE CHARGES ........................................................................

................... 36 Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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TRAITEMENT DES CHARGES CYCLIQUES ........................................................................

.............. 37 PRISE EN COMPTE DE L'EFFET DES CHARGES : INTERACTION SOL-STRUCTURE ............................ 42 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ .................................................. 53

5. ETUDES DE TERRAINS ........................................................................

.................................. 54 INTRODUCTION ........................................................................ ................................................... 54 TERMES ET DEFINITIONS ........................................................................ ..................................... 54

ELEMENTS A FOURNIR AU GEOTECHNICIEN ........................................................................

......... 56

OBJECTIFS DES ETUDES DE TERRAINS ........................................................................

.................. 57 MODELE GEOLOGIQUE DE SITE........................................................................ ............................ 68

RECONNAISSANCES RECOMMANDEES ........................................................................

................. 71 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ .................................................. 92

6. PARAMETRES DE SOL ET PROFILS DE DIMENSIONNEMENT .................................. 93

INTRODUCTION ........................................................................ ................................................... 93

PRINCIPES DE DETERMINATION DES PROFILS DE PARAMETRES DE PROJET ................................... 93

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PARAMETRES USUELS ........................................................................ ....................................... 102 PARAMETRES DE DEFORMABILITE ........................................................................ ..................... 104 PARAMETRES CYCLIQUES ........................................................................ ................................. 114 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ ................................................ 124

7. SOLLICITATIONS ET VERIFICATIONS ........................................................................

.. 126 PRINCIPE DES VERIFICATIONS ........................................................................ ........................... 126 SOLLICITATIONS DE CALCUL ........................................................................ ............................. 128 VERIFICATIONS ........................................................................ ................................................. 131 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ ................................................ 134

8. FONDATIONS SUR MONOPIEUX ........................................................................

............... 135 GENERALITES ........................................................................ ................................................... 135 CRITERES DE DIMENSIONNEMENT ........................................................................ ..................... 136 Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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COMPORTEMENT GLOBAL D'UN MONOPIEU ........................................................................

...... 137

COMPORTEMENT SOUS CHARGEMENT AXIAL ........................................................................

.... 140

COMPORTEMENT SOUS CHARGEMENT TRANSVERSAL ............................................................... 142

COMPORTEMENT SOUS CHARGEMENT COMBINE .......................................................................

151

COMPORTEMENT SOUS CHARGEMENTS CYCLIQUES ................................................................... 152

VERIFICATIONS ........................................................................ ................................................. 155 INSTALLATION ........................................................................ .................................................. 158 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ ............................................. 163

9. FONDATIONS SUR PIEUX........................................................................

............................ 166 GENERALITES ........................................................................ ................................................... 166

PRINCIPES ET CRITERES DE DIMENSIONNEMENT ........................................................................

169
PIEUX METALLIQUES BATTUS ........................................................................ ........................... 170 PIEUX FORES ........................................................................ ..................................................... 189 Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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GROUPES DE PIEUX ........................................................................ ........................................... 208 ANALYSE DYNAMIQUE ........................................................................ ...................................... 208 INSTALLATION ........................................................................ .................................................. 209 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ ................................................ 216

10. DIMENSIONNEMENT DES FONDATIONS GRAVITAIRES .......................................... 219

GENERALITES ........................................................................ ................................................ 219

FACTEURS PARTIELS DE MATERIAUX ........................................................................

............. 223 VERIFICATIONS ELU ........................................................................ ..................................... 223 VERIFICATIONS ELS........................................................................ ...................................... 233 SURFACE COMPRIMEE MINIMALE ........................................................................ ................... 234

MODELISATIONS POUR ANALYSES DYNAMIQUES ................................................................... 235

REACTIONS DU SOL AGISSANT SUR LA STRUCTURE ................................................................ 240

INSTALLATION ........................................................................ ............................................... 241 Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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DEMANTELEMENT ........................................................................ ......................................... 242

PREPARATION DE TERRAIN ET TRAITEMENT DE CONTACT .................................................. 242

BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ .......................................... 243

11. AFFOUILLEMENT ET MOBILITE SEDIMENTAIRE ..................................................... 245

GENERALITES ........................................................................ ................................................ 245 MOBILITE SEDIMENTAIRE ........................................................................ .............................. 245

AFFOUILLEMENT GENERALISE ET AFFOUILLEMENT LOCAL .................................................... 245

INTERACTIONS SOL - FLUIDE - STRUCTURE ........................................................................

... 246

PREDICTION DE L'AFFOUILLEMENT ........................................................................

............... 247

CONSEQUENCES DE L'AFFOUILLEMENT ........................................................................

......... 249 GESTION DU RISQUE ........................................................................ ...................................... 249 MESURES DE PROTECTION ........................................................................ ............................. 250 CAS PARTICULIER DES PIEUX ........................................................................ ......................... 250

CAS PARTICULIER DES MONOPIEUX ........................................................................

............ 251 CAS DES EMBASES GRAVITAIRES ........................................................................ ................ 252 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................ .................................... 254

ANNEXE A TABLEAU DES CHARGES ........................................................................

................ 255 ANNEXE B EMBASES ANNULAIRES........................................................................ ................... 259 ANNEXE C EXEMPLE DE MODELISATION D"UNE FONDATION GRAVITAIRE PAR ELEMENTS FINIS ........................................................................ ..................................................... 268 Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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LISTE DES ABREVIATIO

API : American Petroleum Institute

ARGEMA

: Association de Recherche en GEotechnique MArine

ASTM : American Society for Testing Materials

BE : Meilleure estimation (Best Estimate)

BRGM : Bureau des Recherches Géologiques et Minières

BS : British Standards

BSH : Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie CAU : Essai triaxial avec consolidation anisotrope et cisaillement non drainé CAD : Essai triaxial avec consolidation anisotrope et cisaillement drainé CAU C : Essai triaxial avec consolidation anisotrope et cisaillement non drainé en compression CAU E : Essai triaxial avec consolidation anisotrope et cisaillement non drainé en extension CE : Estimation prudente (Conservative Estimate) CEI : Commission Electrotechnique Internationale CFMS: Comité Français de Mécanique des Sols et de géotechnique CK

0U : Essai triaxial avec consolidation anisotrope (sous K0) et cisaillement non drainé

0D : Essai triaxial avec consolidation anisotrope (sous K0) et cisaillement drainé

CID : Essai triaxial avec consolidation isotrope et cisaillement drainé CIRIA : Construction Industry Research and Information Association CIU : Essai triaxial avec consolidation isotrope et cisaillement non drainé CLAROM : Club pour Les Actions de Recherche sur les Ouvrages en Mer CNL : Essais à la boîte de cisaillement à contrainte normale imposée Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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CNS : Essai à la boîte de cisaillement à rigidité normale imposée CPT : Essai au pénétromètre statique à pointe électrique

CPTU : Essais au piezocône

CSS : Essai cyclique de cisaillement simple

CV : Essai à la boîte de cisaillement à volume constant DLC : Cas de charge pour la conception (Design Load Case) DN

V : Det Norske Veritas

DNV GL : Det Norske Veritas Germanischer Lloyd

DSS : Essai direct de cisaillement simple

DTS : Etude sur documents existants (Desk Top Study)

ELA : Etat Limite Accidentel

ELF : Etat Limite de Fatigue

ELS Etat Limite de Service

ELU : Etat Limite Ultime

EN : Norme Européenne

FEED : Front End Engineering Design

GL : Germanischer Lloyd

GSI : Geological Strength Index

HE : Valeur haute (High Estimate)

HPDT Essai au dilatomètre haute pression

HR : Haute Résolution (sismique réflexion)

ICL : Imperial College London

ICP : Imperial College Pile

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IEC : International Electrotechnical Commission

IFP : Institut Français du Pétrole

Ifremer : Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la MER I s 50 : Essai Franklin - Résistance à la compression entre pointes (Point Load Test Index)

ISO : International Standard Organisation

ISSMGE : International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering

LE : Valeur basse (Low Estimate)

LDD : Distribution de la durée de la charge (Load Duration Distribution) MASW : Analyse multicapteurs des ondes de surface (Multichannel Analysis of Surface Waves) MBES : Bathymétrie multi-faisceaux (MultiBeam Echosounder System)

NF : Norme Française

NF EN : Norme Européenne ayant statut d'une Norme Française

NGI : Norwegian Geotechnical Institute

OCR : Rapport de surconsolidation

OE : Estimation optimiste (Optimistic Estimate)

PAF : Pressiomètre Auto-Foreur

PISA : PIle Soil Analysis project

PMT : Essai au pressiomètre Ménard

PCPT : idem que CPTU

RQD : Désignation de la qualité de la roche (Rock Quality Designation)

RMR : Rock Mass Rating

SCPT : Essai au pénétromètre statique à pointe électrique avec mesure des vitesses de propaga-

tion des ondes (cône sismique) Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d'éoliennes offshore

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SCPTU : Essai au piézocône avec cône sismique SHOM : Service Hydrographique et Océanographique de la Marine

SIG : Système d'Information Géographique

SOLCYP : SOLlicitations Cycliques des Pieux

SRD : Composante statique de la résistance du sol au battage (Soil Resistance to Driving) SSS : Sonar latéral (Side Scan Sonar)quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40

[PDF] Recommandations pour la conception et le calcul des fondations d

Comment calculer une éolienne ?

Comment calculer le rotor optimal d’une éolienne ?

Comment fonctionne le sillage d’une éolienne ?

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1. INTRODUCTION ........................................................................

2. REFERENTIEL ........................................................................

3. CONDITIONS DE SITES ........................................................................

4. CHARGES ET CAS DE CHARGES ........................................................................

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5. ETUDES DE TERRAINS ........................................................................

6. PARAMETRES DE SOL ET PROFILS DE DIMENSIONNEMENT .................................. 93

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7. SOLLICITATIONS ET VERIFICATIONS ........................................................................

8. FONDATIONS SUR MONOPIEUX ........................................................................

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9. FONDATIONS SUR PIEUX........................................................................

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10. DIMENSIONNEMENT DES FONDATIONS GRAVITAIRES .......................................... 219

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11. AFFOUILLEMENT ET MOBILITE SEDIMENTAIRE ..................................................... 245

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LISTE DES ABREVIATIO

API : American Petroleum Institute

ARGEMA

ASTM : American Society for Testing Materials

BE : Meilleure estimation (Best Estimate)

BS : British Standards

0U : Essai triaxial avec consolidation anisotrope (sous K0) et cisaillement non drainé

0D : Essai triaxial avec consolidation anisotrope (sous K0) et cisaillement drainé

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CPTU : Essais au piezocône

CSS : Essai cyclique de cisaillement simple

V : Det Norske Veritas

DNV GL : Det Norske Veritas Germanischer Lloyd

DSS : Essai direct de cisaillement simple

ELA : Etat Limite Accidentel

ELF : Etat Limite de Fatigue

ELS Etat Limite de Service

ELU : Etat Limite Ultime

EN : Norme Européenne

FEED : Front End Engineering Design

GL : Germanischer Lloyd

GSI : Geological Strength Index

HE : Valeur haute (High Estimate)

HPDT Essai au dilatomètre haute pression

ICL : Imperial College London

ICP : Imperial College Pile

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IEC : International Electrotechnical Commission

IFP : Institut Français du Pétrole

ISO : International Standard Organisation

LE : Valeur basse (Low Estimate)

NF : Norme Française

NGI : Norwegian Geotechnical Institute

OCR : Rapport de surconsolidation

OE : Estimation optimiste (Optimistic Estimate)

PAF : Pressiomètre Auto-Foreur

PISA : PIle Soil Analysis project

PMT : Essai au pressiomètre Ménard

PCPT : idem que CPTU

RMR : Rock Mass Rating

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