Bibliographie & annexes
Présentation
English
RÉSUMÉ
L’effort horizontal produit par le flux d’air sur les pales des aérogénérateurs génère un moment de renversement à la base du mât. Le dimensionnement géotechnique des semelles des éoliennes terrestres est basé sur le respect de critères de basculement. La maîtrise du décollement de la semelle se traduit par des exigences de diamètre, de masse et de profondeur d’ancrage en fonction des cas de charge et de la présence ou non d’eau souterraine. Le mode de fondation dépend de la capacité portante des sols et de leur déformabilité.
L’article présente les différents modes de fondation possibles : superficiel, avec ou sans amélioration des sols, ou profond.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Eric ANTOINET : Directeur technique Infrastructures - Antea Group, Olivet, France
-
Maxime MARTHE : Responsable Activité Eolienne France - Antea Group, Lille, France
INTRODUCTION
Depuis une vingtaine d’année, environ 9 000 éoliennes terrestres, réparties au sein de 1 400 parcs, ont été construites sur le territoire français. Le rythme de construction des nouvelles éoliennes au cours des prochaines années devrait être compris entre 600 et 700 par an.
Cet article traite des problématiques géotechniques associées à la conception et à la réalisation des fondations des éoliennes à axe horizontal (figure 1 dans la direction FHE), implantées en sites terrestres.
Les fondations des éoliennes terrestres sont conçues pour résister au mouvement de renversement généré par l’effort horizontal que le vent développe sur les pales et qui est retransmis au niveau de l’axe du rotor. Il s’agit probablement du seul type d’ouvrage pour lequel la conception est totalement orientée vers la maximisation du moment de renversement.
Les semelles des éoliennes sont soumises à des efforts répétés de basculements pendant toute leur durée de vie, dans des directions susceptibles de varier de 360°.
Le fonctionnement d’une éolienne s’apparente donc à celui d’un culbuto géant : le dimensionnement géotechnique des fondations a pour objectif de maîtriser le basculement de la semelle, en vérifiant les critères de décollement admissibles en fonction du cas de charge et de s’assurer que les déplacements restent admissibles tout au long de la vie de l’éolienne. Trois paramètres sont fondamentaux pour la conception géotechnique des fondations :
-
le poids total de la semelle, avec prise en compte de la poussée d’Archimède le cas échéant en cas de présence de la nappe (« fondation avec eau ») ;
-
sa géométrie ;
-
la capacité portante du sol et sa déformabilité.
Cet article synthétise le retour d’expérience des auteurs, qui ont étudié et participé à la construction d’environ 2 500 fondations d’éoliennes en site terrestre sur le territoire français depuis une quinzaine d’années.
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Mécanique des sols et géotechnique
(40 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Les investigations géotechniques
English
4. Conditions de site et impact des eaux souterraines
4.1 Géologie du territoire français
En relation avec la carte des vents moyens, les besoins énergétiques et les conditions d’aménagement du territoire (et en particulier la faible densité de population), les principales aires favorables à la construction de parcs éoliens en France sont :
-
le bassin parisien au sens géologique du terme (de la Normandie à l’ouest aux Vosges à l’est et de la région Centre Val de Loire au sud à la région Hauts-de-France au nord) ;
-
la Bretagne ;
-
la Marche (nord du Bassin aquitain) ;
-
la Vallée du Rhône et la Côte du Languedoc.
La comparaison de la carte du vent (cf. figure 1) avec la carte géologique de la France établie par le BRGM (cf. figure 10) met en évidence que les secteurs de développement éolien sont principalement situés sur des terrains sédimentaires, formés aux ères secondaire et tertiaire, la Bretagne constituant une exception avec un socle à dominante granitique.
Pour optimiser les conditions de vent, il est préférable d’installer les éoliennes en partie supérieure des reliefs (ligne de crêtes, plateaux…) et règlementairement dans des zones présentant une très faible densité d’habitat. Les fonds de vallée, où s’accumulent en général des matériaux alluvionnés par les cours d’eau et dont les caractéristiques géotechniques sont souvent médiocres, voire faibles, sont de facto peu concernés par l’implantation de parcs éoliens.
En France métropolitaine, les sites disponibles pour l’implantation de parcs éoliens s’avèrent donc assez favorables pour la réalisation de fondations superficielles, avec un ancrage des semelles à une profondeur comprise entre 2 et 3,5 m de profondeur.
HAUT DE PAGE4.2 Les eaux souterraines
Comme indiqué précédemment, les semelles de fondation sont ancrées assez peu profondément dans le sol. Compte tenu des conditions topographiques d’installation (plateau, point haut des reliefs), elles ne sont que rarement réalisées au sein d’un horizon pouvant être qualifié d’aquifère...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Mécanique des sols et géotechnique
(40 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Conditions de site et impact des eaux souterraines
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CFMS, Groupe de travail « Fondations d’éoliennes » - Recommandations sur la conception, le calcul, l’exécution et le contrôle des fondations d’éoliennes, - 5 juillet 2011.
-
(2) - Projet national ASIRI - Recommandations pour la conception, le dimensionnement, l’exécution et le contrôle de l’amélioration des sols de fondation par inclusions rigides, - Presses des Ponts (2012).
-
(3) - CFMS, Groupe de travail - Recommandations sur la conception, le calcul, l'exécution et le contrôle des colonnes ballastées sous bâtiments et ouvrages sensibles au tassement, - Revue Française de Géotechnique, n° 111, 2e trimestre (2005).
-
(4) - Guide des Terrassements Routiers - Réalisation des remblais et des couches de forme, - LCPC, SETRA, (GTR92) (1992).
-
(5) - Projet national SOLCYP - Recommandations pour le dimensionnement des pieux sous chargements cycliques, - ISTE Editions, Février...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Site Internet de la Fédération de l’Energie Eolienne (FEE)
https://fee.asso.fr/pub/observatoire-de-leolien-2019/
Sites Internet d’informations géologiques, hydrogéologiques et sur les risques naturels
https://www.georisques.gouv.fr/
https://www.georisques.gouv.fr/dossiers/cavites-souterraines#/
Site Internet du projet FUI FEDRE
https://geomas.insa-lyon.fr/fr/content/lancement-projet-fui-fedre
HAUT DE PAGE
Norme NF EN 61 400-1 ((3e édition)), « Éoliennes – Partie 1 : exigences de conception »
Norme NF P 94 500 (de novembre 2013), « Missions d’ingénierie géotechnique – Classification et spécifications »,
Eurocode 7 (NF EN 1997) (de juin 2005), « Calcul géotechnique – Partie 1 : règles générales »
Eurocode 8 (NF EN 1998), Calcul des structures...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Mécanique des sols et géotechnique
(40 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
