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Wikibardig:Fondations

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Version du 9 janvier 2018 à 11:05 par Huguette Felix (discuter | contributions)

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Sommaire

Fondations d'un barrage

Les fondations d’un barrage comprennent le terrain et les talus supportant l’ouvrage (les rives). Qu’il s’agisse d’un ouvrage existant, en projet ou en construction, on évalue les fondations selon les trois critères qu’elles doivent fournir :

- la stabilité,

- une rigidité suffisante pour limiter les déformations une fois les charges en place ;

- une maîtrise des infiltrations d’un point de vue débit (avec une étanchéité naturelle ou non) et sous-pressions (avec des zones de drains et de filtres) ;

C’est pourquoi le choix du type de barrage va dépendre pour beaucoup de la géologie du site.

Les fondations peuvent être classées en deux groupes :

- Les fondations rocheuses, c’est-à-dire un substratum rocheux non altéré. Ces fondations sont considérées comme les plus portantes,

- Les fondations meubles qui incluent les dépôts transportés (dépôts fluviaux, éoliens et volcaniques, alluvions, colluvions, éluvions) et la partie la plus altérée du rocher.

Les conditions défavorables pour les fondations sont nombreuses : terrains de faible résistance, joints ou lits rocheux à pendage problématique, terrains fracturés, cisaillés, dépôts alluvionnaires hétérogènes et très perméables, failles, karsts, évaporites solubles… Il arrive même que des interventions, souvent très chères, soient nécessaires après la mise en service de l’ouvrage lorsque les fondations ont été mal investiguées ou que leurs caractéristiques ont été surestimées.

En pratique, pour que les fondations puissent remplir leurs fonctions de résistance aux sollicitations mécaniques et aux flux hydrauliques, elles subissent un traitement qui va améliorer le comportement des terrains. Il a pour but de consolider, étancher et permettre le drainage. Si la fondation pose un problème de stabilité on peut purger les premiers mètres de sol ou élargir l’assise du remblai. D’une manière générale, les barrages peuvent être construits avec succès même sur des fondations difficiles, du moment que les traitements effectués pour satisfaire les exigences de stabilité, déformation et étanchéité sont adéquats. Les méthodes de traitement peuvent être découpées comme suit :

- Travaux préparatoires : ils comprennent le nettoyage, l’essouchage (arrachage des racines) et le décapage (retrait de la terre végétale) des terrains d’assise, la dérivation de la rivière et la stabilisation des pentes autour de la zone de l’ouvrage ;

- Excavation et traitement de surface : il s’agit d’enlever les matériaux indésirables pour atteindre une fondation satisfaisante ou traitable. Trois conditions sont prises en compte : la stabilité, la déformation et les écoulements souterrains. Les exigences recherchées pour ces caractéristiques vont dépendre du type de barrage, des difficultés d’excavation et des conditions géologiques découvertes une fois l’excavation réalisée. Les facteurs influant la quantité de matériaux à ôter étant nombreux et les conséquences sur les coûts importantes, les études préliminaires pour estimer le volume d’excavation sont en général soignée ;

- Traitement par scellement : on cherche ici à modifier l’écoulement des eaux souterraines et la distribution des sous-pressions dans la fondation du barrage afin de limiter les risques d’érosion et de migration du remblai ou de la fondation, de diminuer les fuites de fondation et les sous-pressions pouvant agir sur le remblai. Deux approches différentes de scellement de fondations de barrages sont généralement utilisées : les injections de pénétration et les coupures étanches. Plus rarement est établi un tapis amont, c’est-à-dire une imperméabilité horizontale qui va allonger le chemin d’écoulement

- Traitement par drainage : cela sert essentiellement à réduire les sous-pressions et à contrôler les écoulements à travers les organes d’étanchéité. Le drainage dans les fondations peut être assuré par des forages ou puits de décompression ou par un tapis drainant généralement placé après l’organe d’étanchéité du remblai entre le remblai et les fondations. Dans les cas où le mort-terrain et le talus aval sont suffisamment auto-drainant, une tranchée drainante en pied aval du remblai peut être suffisante.

- Traitement par mesure de renforcement : dans certain cas ou pour certaines zones problématiques (failles, fissures…), les traitements précédents, bien qu’améliorant les conditions hydrauliques, ne suffisent pas à obtenir une fondation suffisamment stable et des caractéristiques de portance et de déformations acceptable. On procède donc à des mesures de renforcement. Celles-ci peuvent être diverses : injections de consolidation ou de compactage, nettoyage et mise en place de béton, dynamitage…

Références

Argellies L. , 2007. Formalisation et intégration des connaissances pour l'évaluation de la performance des barrages en remblai par rapport aux dégradations et modes de rupture des fondations. Rapport de stage Cemagref - Université Pierre et Marie Curie - Polytech'Paris

CFBR (Comité Français des Grands Barrages), 2002. Petits barrages : recommandations pour la conception, la réalisation et le suivi. Coordination Gérard Degoutte. Cemagref Editions-2° édition.

CIGB/ICOLD (Commission Internationale des Grands Barrages), 1993. - Bulletin 88 - Rock foundations for dams – Fondations rocheuses de barrages

CIGB/ICOLD (Commission Internationale des Grands Barrages), 2005. - Bulletin 129 - Fondations de Barrage - Considérations géologiques. Méthodes d'investigations. Traitement. Auscultation


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