Application de la méthode d’analyse de risques sur des patrimoines d’ouvrages d’art Claire MARCOTTE – Direction Territoriale Nord Picardie Sébastien NEIERS - Direction Territoriale Est Journée d’information sur la Gestion des Ouvrages d’Art – 3 mars 2015

Méthode d’analyse des risques Objectifs : Connaître le patrimoine (recensement exhaustif) Définir une stratégie de suivi et d'inspection des ouvrages en fonction du niveau de risque Hiérarchiser les ouvrages pour d'éventuels travaux de renforcement ou de réparation (affectation ciblée des moyens)

Méthode d’analyse des risques Description générale de la méthode : Guide méthodologique du SETRA (Janvier 2013) : « Maîtrise des risques - Application aux ouvrages d’art » Le risque est un danger éventuel, plus ou moins prévisible, qui peut affecter l’issue d’un projet.

Méthodologie

Méthodologie : évaluation du niveau de risque Identification et évaluation des aléas subis par la structure (ou susceptibles d'être subis) Évaluation de la vulnérabilité (aptitude de la structure à supporter l’aléa considéré) Évaluation de la gravité des conséquences (enjeux) L’analyse peut être simplifiée (qualitative) ou/puis détaillée

Méthodologie : évaluation du niveau de risque

Méthodologie : les aléas (source de risques)

Méthodologie : les enjeux Conséquences de la réalisation de l’aléa Évaluation des dommages sur l’ouvrage et d’une façon générale, sur : la sécurité des personnes, les biens de tiers, l’économie locale, l’environnement de l’ouvrage, les réseaux routiers de substitution

Application aux ouvrages sensibles Ouvrages susceptibles d’être le siège d’une pathologie connue typique qui peut provoquer des altérations assez sévères voire la ruine de l’ouvrage Ouvrages dont le type de structure présente un risque de rupture brutale (rupture partielle ou totale).

Application aux ouvrages sensibles VIPP (ponts à poutres précontraints par câbles) Buses métalliques Ouvrages de type Terre Armée © (Ouvrages en remblai renforcés d’armatures métalliques) Ouvrages en zone affouillable

Ouvrages VIPP VIPP - Viaducs à travées indépendantes à poutres précontraintes par post-tension 2006 : VIPP des autoroutes concédés (8 800 km) 2009 : VIPP de l’état (12 600 km)

Ouvrages VIPP : aléas 5 Aléas considérés sur la précontrainte : Aléa interne résultant d’un endommagement (corrosion) Aléa interne dû à un défaut initial (quantité) Aléa interne dû à un matériau de mauvaise qualité (corrosion fissurante) Aléa interne dû à une mauvaise conception ou exécution (injection des câbles) Aléa interne dû un mauvais entretien (étanchéité) => au final on attribue une classe d'aléas entre 1 et 5

Ouvrages VIPP : vulnérabilité Probabilité de défaillance de la structure par insuffisance de la capacité portante d’une partie du tablier Sous différents scénarios d’exploitation représentatifs Quantification de la vulnérabilité à partir d’un indicateur de vulnérabilité (sur la flexion et l'effort tranchant) => au final on attribue une classe de vulnérabilité entre 1 et 5

Ouvrages VIPP : enjeu Détermination d’un indicateur socio-économique pour tenir compte des enjeux Cet indicateur dépend de : l’importance stratégique de la voie portée l’importance du trafic la valeur patrimoniale de l’ouvrage les conséquences d’une réduction de service => au final on attribue un niveau d’enjeux entre 1 et 3

Ouvrages VIPP du réseau routier national Patrimoine de l’état 117 ouvrages VIPP (initialement 140 dans la base de données...) Âge moyen 36 ans 4 ouvrages construits avant 1960 (absence de règlements de calcul...)

Buses métalliques Patrimoine de l’état : 1 000 buses métalliques (10 % du patrimoine OA de l’état) dont 640 ouvrages hydrauliques (risque corrosion) Environ 80 buses en très mauvais état (3/3U) dont 60 buses, construites avant 1974 ou date de construction inconnue

Buses métalliques : aléas 5 Aléas considérés : Corrosion Actions hydrauliques (affouillement, renard…) Surcharges accidentelles (poinçonnement sous essieux) Chocs (hors gabarit) Incendies (accidentels ou par vandalisme).

Buses métalliques : aléas

Buses métalliques : vulnérabilité

Buses métalliques : enjeu

Buses métalliques du réseau routier national Patrimoine de l’état : 1 000 buses Analyse complémentaire à l’évaluation IQOA (inspection « classique ») Permet de hiérarchiser les ouvrages en fonction de la probabilité des risques identifiés

Buses métalliques : suites à l'analyse de risque Traitement des ouvrages à risques forts Confirmation des données in situ Analyse des rapports de visite plongeurs Diagnostic corrosion avec investigations complémentaires

Buses métalliques : suites à l'analyse de risque Diagnostic corrosion : observation visuelle (répartition des zones corrodées/cotation IQOA)

Buses métalliques : suites à l'analyse de risque Diagnostic corrosion : mesure des épaisseurs résiduelles de la protection anticorrosion (galvanisation à chaud + peinture éventuelle) à l’aide d’un appareil à flux électromagnétique mesure des épaisseurs résiduelles des tôles à l’aide d’un appareil à ultrasons mesures réparties sur les différentes parties de la buse

Buses métalliques : suites à l'analyse de risque Diagnostic corrosion : prélèvements d’acier pour examen visuel des faces et mesures d’épaisseurs au pied à coulisse Face intérieure Face côté remblai

Buses métalliques : suites à l'analyse de risque Diagnostic corrosion : prélèvements de remblai pour analyses chimiques Mesures : - de la résistivité, - du pH, - de la teneur en sels solubles

Murs en Terre Armée

Murs en Terre Armée : situation actuelle Recensement (dans la base de donnée de l'état) comme murs de liste 2 – murs en remblai renforcé par éléments métalliques Mais uniquement les murs indépendants et murs de grande longueur contigus à un pont : les murs culées ne sont donc pas recensés dans la base de donnée (et sont à recenser « à la main ») Depuis 2003 : obligation de réaliser des inspections détaillées (dites inspections de murs de liste 2) avec réalisation de sondages pour examen des armatures (extraction de témoins de durabilité, petites fouilles, profils de carottages) si date de construction > 10 ans

Murs en Terre Armée : objectifs de l'analyse Avoir une meilleur connaissance de ces ouvrages Classer tous les murs en terre armée vis à vis d’un risque potentiel de ruine par corrosion des armatures métalliques (instabilité interne) Identifier les ouvrages avec armatures en acier inoxydable ou en alliage d’aluminium

Murs en Terre Armée : analyse simplifiée Analyse simplifiée par appréciation de : L'aléa (corrosion), qualifié par l’environnement et l’age de l’ouvrage La vulnérabilité, qualifiée par la nature des éléments de renforcement et la géométrie du mur Les conséquences d’une instabilité du mur, qualifiées par la fonction du mur, la hauteur du mur, l’importance des voies, les impacts résultants de la ruine sur l’exploitation de la route et la sécurité des usagers, riverains

Murs en Terre Armée du réseau routier national Patrimoine de l’état : 950 murs

Analyse de risques : ouvrages de référence Guide méthodologique « Analyse des risques appliquée aux viaducs à travées indépendantes en poutres précontraintes (VIPP) » Guide méthodologique « Analyse des risques des ouvrages en terre armée » Guide méthodologique sur l'analyse des buses métalliques à paraître en 2015

Merci Claire MARCOTTE +33 (0)3 20 48 49 44 claire.marcotte@cerema.fr Sébastien NEIERS +33 (0)3 87 20 46 23 sebastien.neiers@cerema.fr