S'abonner à un flux RSS
 

Wikibardig:Digues de protection en Remblai

De Wikhydro
Version du 28 août 2017 à 09:48 par Huguette Felix (discuter | contributions)

(diff) ← Version précédente | Voir la version courante (diff) | Version suivante → (diff)

Sommaire

Remblai homogène

Les digues en terre homogènes sont des digues en remblai compacté (ou consolidé au cours du temps). Le corps du remblai est constitué d'un sol homogène généralement pris sur place (argile ou limon) suffisamment imperméable pour éviter les infiltrations. La carapace joue alors son rôle de protection mécanique mais aussi un rôle de filtre en empêchant le départ des matériaux de la digue. Dans ce cas, les fonctions d'imperméabilité et de stabilité sont assurées par le même composant (le corps). La variabilité des matériaux pourra être grande, y compris le long d’un même cours d’eau (matériau sableux le long du bassin moyen et matériau limoneux en approchant de l’embouchure) ; mais dans une section, il s’agit généralement de remblais homogènes sans zonage et sans dispositifs particuliers de drainage interne. La caractérisation géotechnique de tels matériaux peut être délicate et nécessite précaution. Du fait de l’absence de moyens lourds de compactage et d’excavation lors de l’édification des digues anciennes, les remblais sont parfois de relativement faible compacité sans ancrage particulier dans la fondation. Parfois, cette dernière n’a pas fait l’objet de traitement particulier pour assurer son étanchéité.

Souvent, on trouve des digues constituées de remblai homogène de plus fortes perméabilités (sable, gravier…). Ce cas est commun en milieu maritime où la digue s’appuie sur un ancien cordon dunaire remodelé et où une carapace en maçonnerie ou en béton (ou enrochement) joue alors un rôle de protection mécanique mais aussi un rôle d'étanchéité en empêchant le départ des matériaux de la digue (rôle de conteneur). Dans le domaine fluviale, c’est le cas par exemple de certaines digues du Rhône constituées de remblais en gravier ; la conception prend en compte les écoulements engendrés par cette forte perméabilité au niveau de la stabilité de la digue et de la gestion des flux de percolation (drainage, contre-canal…) [Tratapel].

Les figures suivantes donnent des exemples de digues homogènes ; il est rappelé qu’il s’agit de schémas de principe, en particulier les conditions de filtre doivent être vérifiées aux contacts entre les différents matériaux, ce qui suppose la mise en place de filtres si nécessaire.

Exemples de digues homogènes.PNG

Remblai historique

« Homogène par son hétérogénéité » :

Ce sont souvent des ouvrages construits par étapes à plusieurs périodes, en fonction de l’évolution des usages du fleuve ou des besoins de protection. Plus d’étapes il y a eu dans la construction de la digue et plus celle-ci sera complexe. C'est le cas le plus commun en France. Leur construction complexe est souvent synonyme d'une grande hétérogénéité au sein même d'une section. L'hétérogénéité rend l'analyse du niveau de sûreté de la digue délicat devant la multiplicité des scénarios pouvant conduire à la défaillance et devant les fortes incertitudes sur les mécanismes en jeu. Il est souvent difficile de qualifier ces ouvrages et d’identifier leurs zones de fragilité. Cependant, les jonctions si elles sont identifiables constituent le plus souvent des points faibles. Les transitions entre couches avec des matériaux parfois légèrement hétérogènes et inégalement compactés ou de granulométries incompatibles peuvent favoriser la concentration de circulation interne d'eau néfaste. Il est important pour de tels ouvrages de disposer d'archives de bonne qualité , ce qui facilite la caractérisation et les diagnostics réguliers de l'ouvrage mais c’est malheureusement rarement le cas.

Coupe type d'une levée de Loire.PNG

Remblai zoné

Remblai zoné d’origine

Les digues les plus récentes (depuis une cinquantaine d’années) font souvent appel à des conceptions se rapprochant de celles des barrages en terre. On y retrouve alors un zonage des matériaux avec séparation des fonctions d’étanchéité et de drainage. L’étanchéité est souvent assurée par un noyau en matériau limoneux ou argileux situé au centre ou côté eau de la digue. Lorsque ce matériau est introuvable sur le site, on peut avoir recours à des matériaux de substitution tels qu'une paroi moulée ou bien une superposition de couches de béton bitumineux ou d'asphalte. Le corps de la digue en matériau plus grossier assurera uniquement la fonction de stabilité. Des couches filtres sont mises en place pour éviter l’érosion des matériaux du noyau. La transition entre deux zones aux granulométries distinctes est assurée, si nécessaire, par une couche filtre de transition. L’étanchéité de l’ouvrage ne se limite pas au noyau. Une parafouille d’étanchéité, un tapis étanche ou un écran étanche peut permettre la jonction étanche avec les couches sous-jacentes si cela s'avère nécessaire. Les zones encadrant le noyau imperméable sont en tout venant compacté. Elles assurent la résistance et la stabilité du la digue. On retrouve ce type de digue lorsque les matériaux de faible perméabilité sont rares ou absents du site. Dans le même temps, les matériaux du site aux qualités hydrauliques inférieures, peuvent être utilisés pour assurer la fonction de stabilité.


Digue zonée 1.PNGDigue zonée 2.PNG

Les digues zonées présentent des points particuliers à prendre en compte. La jonction entre les composants de la digue est un point important. En tant que surface de discontinuité du matériau, la transition granulométrique doit être prise en compte via la règle de filtre. La continuité verticale de l’étanchéité peut être assurée jusqu’aux fondations. Par ailleurs, l’ouvrage étant étanche, les gradients de pression s’exerçant sur l’ouvrage en charge sont importants. Dans le cas, de digues zonées étanche sur un sol perméable, les sous pressions déstabilisantes pour l’ouvrage doivent être contrôlés par des systèmes de drain-étanchéité.


Remblai zoné suite à un confortement ou rehaussement

Une digue est souvent confortée par étapes successives. Les ouvrages peuvent avoir été confortés pour améliorer leur stabilité et/ou leur niveau de protection. Le niveau de protection d’une digue peut aussi être modifié au cours de son histoire. On rehausse alors la cote de la crête de l’ouvrage par confortement - rehaussement. De nombreux ouvrages se trouvent ainsi zonés par les travaux de confortement successifs.

- Confortement remblai drainant coté zone protégée

Le confortement d’une digue côté zone protégée permet d’améliorer la stabilité du versant. Un filtre interposé permet de lutter contre l'érosion interne. Un tel confortement est parfois retenu pour reprendre des mécanismes de déstabilisation de l'ouvrage. Aussi le confortement côté zone protégé par une berme « allonge » le chemin hydraulique à parcourir au sein de l'ouvrage et agit en qualité de filtre retenant le départ des fines.

- Confortement remblai étanche coté eau

Une digue peut être confortée du coté eau pour améliorer la stabilité du versant étanche ou rehausser une digue sans pouvoir intervenir côté val drainant (pression urbaine) ou simplement pour améliorer son étanchéité. Dans un tel cas, la réduction éventuelle de la section d’écoulement doit être prise en compte pour le calcul des hauteurs d’eau.

Référence

Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie (MEDDE), 2015. Référentiel technique digues maritimes et fluviales, 190 p. Le téléchargement est disponible ici.


Pour plus d'information sur l'auteur : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR


Le créateur de cet article est Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR
Note : d'autres personnes peuvent avoir contribué au contenu de cet article, [Consultez l'historique].

  • Pour d'autres articles de cet auteur, voir ici.
  • Pour un aperçu des contributions de cet auteur, voir ici.
Outils personnels