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Wikibardig:Barrage poids : Différence entre versions

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(Valeurs caractéristiques des actions permanentes)
 
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Les barrages poids comme leur nom l'indique sont assez lourds pour résister à la pression de l'eau. A l'origine, ils étaient faits en maçonnerie de pierre et de mortier. Actuellement, ils sont construits en béton massif ou compacté. Ils représentent environ 15 % des grands barrages (source CIGB - septembre 2012).
 
Les barrages poids comme leur nom l'indique sont assez lourds pour résister à la pression de l'eau. A l'origine, ils étaient faits en maçonnerie de pierre et de mortier. Actuellement, ils sont construits en béton massif ou compacté. Ils représentent environ 15 % des grands barrages (source CIGB - septembre 2012).
  
*Maçonnerie
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*[[Wikibardig: Maçonnerie|Maçonnerie]]
*Béton Conventionnel Vibré (BCV)
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*[[Wikibardig: Béton Conventionnel Vibré (BCV)|Béton Conventionnel Vibré (BCV)]]
*Béton Compacté au Rouleau (BCR)
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*[[Wikibardig: Béton Compacté au Rouleau (BCR)|Béton Compacté au Rouleau (BCR)]]
  
== Technologie des barrages poids ==
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Les barrages poids-voûte sont en fait des barrages poids. Ils ont une forme légèrement arquée qui autorise un report partiel de contraintes sur les appuis latéraux Ce type de barrage convient bien dans une vallée modérément large dont le rocher n’a pas la qualité suffisante pour  reprendre totalement les poussées. Les premiers poids-voûte datent de la fin du XIXe siècle, en Angleterre et en France, où l’on cherchait surtout, grâce à la forme voûte, à refermer les fissures amont et à empêcher ainsi le développement des sous-pressions dans le corps du barrage.
  
Cette rubrique présente les bases technologiques et fonctionnelles des barrages poids. Elle définit la typologie et les caractéristiques principales des barrages poids et détaille les principaux phénomènes agissants sur ceux-ci.
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[[File:Bourne.jpg|400px|link=]]            [[File:St Martin de Londres.jpg|400px|link=]]
=== Caractéristiques générales ===
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La typologie des barrages poids est établie à partir des matériaux les constituant. On distingue selon DEGOUTTE (1997) :
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''Barrages poids voûte en maçonnerie de la Bourne (26) construit en 1870, et de Saint- Martin de Londres (34) construit en 1923. Photos INRAE''
  
- les barrages poids en Béton Conventionnel Vibré (BCV) ;
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Les différentes étapes de la conception réalisation d'un barrage poids sont détaillées dans les pages ci-dessous: 
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*[[Wikibardig:Technologie des barrages poids|Technologie des barrages poids]]
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*[[Wikibardig:Qualités requises et traitement de la fondation|Qualités requises et traitement de la fondation]]
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*[[Wikibardig:Méthode de construction (BCR)|Méthode de construction (BCR)]]
  
- les barrages poids en Béton Compacté au Rouleau (BCR), mettant en œuvre un béton maigre (100 à 150 kg de ciment par m3 ) travaillé comme un matériau meuble.
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Les barrages poids peuvent être affectés par les [[Wikibardig:Phénomènes agissant sur les barrages poids|modes de dégradation]] suivants :
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*[http://wikibardig.developpement-durable.gouv.fr/index.php/Wikibardig:Ph%C3%A9nom%C3%A8nes_agissant_sur_les_barrages_poids#Vieillissement Vieillissement];
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*[http://wikibardig.developpement-durable.gouv.fr/index.php/Wikibardig:Ph%C3%A9nom%C3%A8nes_agissant_sur_les_barrages_poids#Dissolution_et_.C3.A9rosion Dissolution ou érosion] ;
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*[http://wikibardig.developpement-durable.gouv.fr/index.php/Wikibardig:Ph%C3%A9nom%C3%A8nes_agissant_sur_les_barrages_poids#Gonflement_interne Gonflement interne].
  
Ils sont massifs (en comparaison avec les barrages en remblais) et résistent à la poussée de l’eau par leur poids. Etant donné les matériaux les constituants, ils sont considérés comme rigides et nécessitent donc des fondations rocheuses de bonnes qualités.
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==Références==
  
Les profils des barrages poids ont évolué avec le progrès de l’ingénieur et des matériaux. PEYRAS (2003) distingue :
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Carrere A. (1994). Barrages. Techniques de l’ingénieur, traité de construction.
  
- les profils arqués, employés pour les ouvrages en maçonnerie construits au XIXème siècle et donnant des ouvrages généralement minces ;
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CFBR (Comité français des barrages et réservoirs), 2012. Groupe de travail « Calcul des barrages poids » - Recommandations pour la justification de la stabilité des barrages poids – Propositions et recommandations. 117p.  : http://www.barrages-cfbr.eu/Recommandations.html
  
- les profils trapézoïdaux avec parements amonts verticaux, les plus classiques et correspondant aux ouvrages en BCV et BCR ou maçonnerie ;
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CIGB (Commission Internationale des Grands Barrages), 1994. - Bulletin 93 - Vieillissement des barrages et des ouvrages annexes.
  
- les profils symétriques, utilisés pour des ouvrages en BCR ou remblai dur construits sur des fondations de faibles caractéristiques mécaniques (rocher altéré, fondations alluviales) et permettant de limiter les sollicitations portées au sol.
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Degoutte G., Mercklé S., 2014 – Cours ISBA (Institut Supérieur du Béton Armé) – Chapitre 5 – Barrages poids.
  
[[File:profils bar poids.PNG|400px]]Profils des barrages poids (PEYRAS, 2003)
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Godart & Divet (2000). Ouvrages d’art n°34 mai 2000  « une nouvelle réaction de gonflement interne des bétons : la réaction sulfatique ».
===Composants des barrages poids===
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Les parements ont pour principale fonction la protection du corps du barrage vis-à-vis des sollicitations extérieures. La pérennité de l’ouvrage dépend donc étroitement des qualités de la conception et de la réalisation. On distingue deux types de parement :
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Ministère de l’agriculture, Direction de l’aménagement (1977). Techniques des barrages en aménagement rural. 325p., réédition 1989.
  
- ''parement amont'' : il constitue la surface de contact avec l’eau de la retenue. Pour remplir son rôle de protection, il doit être conçu pour résister aux actions agressives susceptibles de « contaminer » le corps du barrage. Il a pour principale fonction la protection du corps du barrage vis-à-vis des sollicitations extérieures et assure notamment une fonction d’étanchéité. Soumis aux sollicitations thermiques et hydrométriques engendrées en particulier par les variations de la cote du plan d’eau, le parement amont doit également résister aux sollicitations induites par les corps de flottants (tronc d’arbre, …) éventuels.
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Ministère de l’Industrie (2003)- service technique de l’Energie Electrique et de Grands Barrages. « Classification des barrages vis-à-vis des séismes » version décembre 2003.  
  
- ''parement aval'' : il constitue le versant aval du barrage. Il doit être conçu et réalisé pour assurer la protection du corps du barrage vis-à-vis des variations, souvent importantes, des conditions atmosphériques (vieillissement en surface dû aux cycles gel/dégel, à l’exposition au soleil, aux variations de températures, au vent, …) et du niveau du plan d’eau aval.
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Peyras, L. - 2003. Diagnostic et analyse de risques liés au vieillissement des barrages, développement de méthodes d'aide à l'expertise. Doctorat spécialité Génie civil, école doctorale des sciences pour l'ingénieur, laboratoire d'études et de recherches en mécanique des structures (LERMES), Université Blaise Pascal, Clermont II. 254 p.
  
La crête est située au sommet du barrage. Elle agit contre l’infiltration des eaux de pluie dans le corps du barrage et permet, dans certains cas, le passage de véhicules ou de piétons.
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Peyras L., Boissier D. & Carvajal C. (2010). Analyse de risques et fiabilité des barrages, application aux barrages poids en béton.
  
''Le système de drainage du corps du barrage'' est constitué de galeries et de conduites placées en aval du parement amont. Il a pour objet de réduire les sous-pressions dans le corps du barrage poids en drainant les eaux infiltrées. En général ce dispositif n’est pas mis en place pour les barrages de faible hauteur (moins de 15 mètres).
 
  
''Le système d’étanchéité des fondations'' a pour fonction d’éviter à l’eau de pénétrer dans les fondations afin de limiter les sous-pressions. Il est principalement constitué d’injections dont le but est de créer un rideau étanche dans le rocher. Un coulis sous pression est injecté selon une ou plusieurs lignes afin d’étancher les chemins par où l’eau peut passer.
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[[File:Image-retour-Visite Guidée.png|20px|link=Modèle:Portail:Wikibardig/Visite guidée]] ''Pour revenir au menu « [[Modèle:Portail:Wikibardig/Visite guidée|Visite guidée]] »''  
  
''Le système de drainage des fondations'' est le complément indispensable des travaux d’injection. En effet, il a pour but d’évacuer rapidement les eaux d’infiltrations afin d’éviter qu’elles ne soient mises en pression, ce qui a pour conséquence d’augmenter les débits de fuites. Le système de drainage est normalement assuré par des forages (Ministère de l’agriculture, 1977).
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Pour plus d'information sur l'auteur : [https://recover.paca.hub.inrae.fr/qui-sommes-nous/nos-equipes/g2dr INRAE - UMR RECOVER - Equipe G2DR]
  
''Les tirants d’ancrage'' ont pour but d’augmenter le poids de l’ouvrage afin de le stabiliser. Le dispositif consiste à ancrer profondément le massif d’appui au moyen de câbles mis en tension. Pour cela on exécute un sondage de gros diamètre dans lequel on descend un câble métallique que l’on scelle à la partie inférieure, dans le terrain, par injection. La partie haute du tirant est prise dans un bloc de béton armé et fretté.
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{{Auteur|NomAuteur=INRAE - UMR RECOVER - Equipe G2DR}}
  
[[File:têtes tirants.PNG|400px]]<span style="color:#E32636"> Tétes des tirants d'ancrage sur crête (barrage Cenne Monestie) Photo Irstea </span>
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[[Catégorie:Conception/Réalisation|{{PAGENAME}}]]
 
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[[Catégorie:Types_de_barrages|{{PAGENAME}}]]
La figure ci-dessous résume l’ensemble des composants et leur fonction, d’un ouvrage poids :
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[[File:Synthèse des composants.PNG|400px]]Synthèse des composants (et de leur fonction) des barrages poids (PEYRAS, 2003)
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===Stabilité des barrages poids===
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Cette partie propose d’identifier les principales actions intervenant dans les justifications de la stabilité des barrages poids et d’indiquer les principes généraux de leur calcul. Les recommandations qui en résultent émanent d’une synthèse des principales recommandations existantes et des pratiques de l’ingénierie française issues du CFBR (2006).
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En fonction de leur variation au cours du temps et de leur intensité, les actions sont classées en trois catégories :
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- les actions permanentes ;
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- les actions variables ;
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- les actions accidentelles.
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===Valeurs caractéristiques des actions permanentes===
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Les actions permanentes sont les actions continues ou pratiquement continues dont l’intensité est constante ou très peu variable dans le temps.
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'''Poids propre G<sub>0</sub>'''
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a. Cas des barrages poids en béton
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De façon générale, le calcul de l’intensité du poids propre des barrages en béton ne pose pas de difficulté particulière. Il est conduit à partir des dessins et des coupes du projet et en prenant compte de la surface du profil étudié (S), du poids volumique humide des matériaux du barrage <span style="color:#E32636"> (γ<sub>b</sub>)</span>et du poids des équipements fixes.
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Version actuelle en date du 6 octobre 2024 à 21:44

Sommaire

[modifier] Barrage poids

Les barrages poids comme leur nom l'indique sont assez lourds pour résister à la pression de l'eau. A l'origine, ils étaient faits en maçonnerie de pierre et de mortier. Actuellement, ils sont construits en béton massif ou compacté. Ils représentent environ 15 % des grands barrages (source CIGB - septembre 2012).

Les barrages poids-voûte sont en fait des barrages poids. Ils ont une forme légèrement arquée qui autorise un report partiel de contraintes sur les appuis latéraux Ce type de barrage convient bien dans une vallée modérément large dont le rocher n’a pas la qualité suffisante pour reprendre totalement les poussées. Les premiers poids-voûte datent de la fin du XIXe siècle, en Angleterre et en France, où l’on cherchait surtout, grâce à la forme voûte, à refermer les fissures amont et à empêcher ainsi le développement des sous-pressions dans le corps du barrage.

Bourne.jpg St Martin de Londres.jpg

Barrages poids voûte en maçonnerie de la Bourne (26) construit en 1870, et de Saint- Martin de Londres (34) construit en 1923. Photos INRAE

Les différentes étapes de la conception réalisation d'un barrage poids sont détaillées dans les pages ci-dessous:

Les barrages poids peuvent être affectés par les modes de dégradation suivants :

[modifier] Références

Carrere A. (1994). Barrages. Techniques de l’ingénieur, traité de construction.

CFBR (Comité français des barrages et réservoirs), 2012. Groupe de travail « Calcul des barrages poids » - Recommandations pour la justification de la stabilité des barrages poids – Propositions et recommandations. 117p.  : http://www.barrages-cfbr.eu/Recommandations.html

CIGB (Commission Internationale des Grands Barrages), 1994. - Bulletin 93 - Vieillissement des barrages et des ouvrages annexes.

Degoutte G., Mercklé S., 2014 – Cours ISBA (Institut Supérieur du Béton Armé) – Chapitre 5 – Barrages poids.

Godart & Divet (2000). Ouvrages d’art n°34 mai 2000 « une nouvelle réaction de gonflement interne des bétons : la réaction sulfatique ».

Ministère de l’agriculture, Direction de l’aménagement (1977). Techniques des barrages en aménagement rural. 325p., réédition 1989.

Ministère de l’Industrie (2003)- service technique de l’Energie Electrique et de Grands Barrages. « Classification des barrages vis-à-vis des séismes » version décembre 2003.

Peyras, L. - 2003. Diagnostic et analyse de risques liés au vieillissement des barrages, développement de méthodes d'aide à l'expertise. Doctorat spécialité Génie civil, école doctorale des sciences pour l'ingénieur, laboratoire d'études et de recherches en mécanique des structures (LERMES), Université Blaise Pascal, Clermont II. 254 p.

Peyras L., Boissier D. & Carvajal C. (2010). Analyse de risques et fiabilité des barrages, application aux barrages poids en béton.


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