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Chap 1 Choix type de Barrage .pdf



Nom original: Chap_1_Choix_type_de_Barrage.pdf
Titre: untitled

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Barrages
Généralités

Choix
Choixdu
dutype
typede
debarrage
barrage

Critères







forme de la vallée
risque sismique
géologie et géotechnique
matériaux de construction
conditions climatiques
crues à maîtriser

Economie
Economie

Sécurité
Sécurité

Type
Typede
de
barrage
barrage
Environnement
Environnement
Laboratoire de Constructions Hydrauliques

ÉC O LE PO L Y TEC H N IQ U E
FÉ DÉRA LE D E LA USAN NE

Barrages
Généralités

Forme
Formede
dela
lavallée
vallée
a) canyon ou gorge
vallˇe encaissˇe a vec des flancs presque verticaux
Le barrage-vo˛te s'impose si la gˇo logie et
l'intˇ gration des ouvrages annexes le permettent. Si
la largeur est presque constante sur toute la
hauteur, un barrage-vo˛t e cylindrique peut tre
envisagˇ .
Si les crues sont importantes, un barrage-poids
permettra d'intˇ grer l'ˇ vacuateur de crues.

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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FÉ DÉRA LE D E LA USAN NE

Barrages
Généralités

Forme
Formede
dela
lavallée
vallée
b) vallˇe ˇ troite en V
Le barrage-vo˛te peut tre envisagˇ si la gˇo logie et l'intˇg ration des ouvrages annexes le permettent.

D'autre crit¸ res topographiques doivent tre vˇr ifiˇs :
• LÕˇlancement ≤ 5 6.
• Les courbes de niveau du rocher d'appui doivent tre parall¸ les l'axe de la
vallˇe, voire lˇ g¸r ement convergentes,
• La gˇo logie doit tre adˇqua te (rˇs istance, fracturation, pendages).
Le barrage-poids et le barrage en enrochement masque amont sont ˇga lement
envisageables.
Le barrage en enrochement noyau central est proscrit, du fait de la pente importante des flancs (tassements diffˇ rentiels et risque de fissuration du noyau).

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Barrages
Généralités

Forme
Formede
dela
lavallée
vallée
c) vallˇ e ˇtro ite en U
Le barrage-vo˛te peut tre envisagˇ si la gˇo logie et l'intˇg ration des ouvrages annexes le permettent.
D'autres crit¸ res topographiques doivent tre vˇr ifiˇs :
• L'ˇ lancement ≤ 4 5.
• Les courbes de niveau du rocher d'appui doivent
tre parall¸ les l'axe de la vallˇe , voire lˇ g¸ rement
convergentes.
• La gˇo logie doit tre adˇqua te (rˇs istance, fracturation, pendages).
Le barrage-poids et le barrage en enrochement
masque amont sont ˇ galement envisageables, alors que le barrage en enrochement
noyau central est proscrire, pour les m mes raisons que dans le cas prˇcˇ dent.

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Barrages
Généralités

Forme
Formede
dela
lavallée
vallée

d) vallˇ e large
L'ˇl ancement du barrage est tr¸s
important, ˇl iminant le barragevo˛ te. Tous les autres types de
barrages peuvent tre envisagˇ s
pour autant que les autres crit¸ res
de choix soient satisfaits.

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Barrages
Généralités

Sazbon, Iran
Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages
Généralités

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages
Généralités

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages
Généralités

Karun IV, Iran

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages
Généralités

Karun III, Iran, 205 m

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Barrages
Généralités

Sta Maria, Grison

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages
Généralités

Les Toules, Valais
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Barrages
Généralités

Zillergründl, Autriche

Karun III, Iran, 205 m
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Barrages
Généralités

Choix
Choixdu
dutype
typede
debarrage
barrage

Critères







forme de la vallée
risque sismique
géologie et géotechnique
matériaux de construction
conditions climatiques
crues à maîtriser

Economie
Economie

Sécurité
Sécurité

Type
Typede
de
barrage
barrage
Environnement
Environnement
Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages
Généralités

Risque
Risquesismique
sismique
Ö Les plus résistants aux sollicitations dynamiques sont :
9 barrages-voûtes et les barrages poids-voûtes, de part leur hyperstaticité.
9 Les barrages en enrochement à noyau central argileux, de part leur capacité à
supporter de grandes déformations.

Ö Barrages poids: résistance aux sollicitations horizontales transversales est
faible. Améliorée si les joints sont remplis de coulis de ciment et si ces joints
présentent une surface supportant le cisaillement (joints avec des
décrochements).

Ö Les barrages à contreforts: peu résistant pour les sollicitations transversales,
mieux avec l'élargissement des âmes des contreforts à l'aval pour les rendre
jointives.
Ö Les barrages en enrochement à masque: l'élément étanche est fragile.

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Barrages
Généralités

Choix
Choixdu
dutype
typede
debarrage
barrage

Critères







forme de la vallée
risque sismique
géologie et géotechnique
matériaux de construction
conditions climatiques
crues à maîtriser

Economie
Economie

Sécurité
Sécurité

Type
Typede
de
barrage
barrage
Environnement
Environnement
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Barrages
Généralités

Reconnaissances
Reconnaissancesgéologiques
géologiques
MOYENS

RESULTATS

Photos satellites
Photos aériennes

morphologie
tectonique

Reconnaissance
de la surface

morphologie, carte de la géologie
de surface

Méthodes géophysiques

coupes géologiques (résistivité, vitesse des ondes)

Forages
Puits
Tranchées
Galeries

lithologie
stratigraphie
tectonique
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Barrages
Généralités

Géologie
Géologieet
etgéotechnique
géotechnique
Travaux de reconnaisances
Géologie
• Observation à la surface
• Géophysique


Couverture terrain meuble

– Stratigraphie
– Failles

• Forages
– Profils géologiques

• Tranchées et puits
– Profil géologique
– Failles, fissuration, etc.
• Galeries
– Profil géologiques
– Failles, fissuration

– Fracturation
– Couverture par rocher altéré

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Barrages
Généralités

Géologie
Géologieet
etgéotechnique
géotechnique
Travaux de reconnaisances
Géotéchnique


Forages Ö Rocher









carottage
RQD Rock Quality Designation, taux de pièces > 10 cm, indice de fissuration
Dilatometer Ö E
Essais Lugeon Ö perméabilité
Résistance à la compression / traction / au cisaillement (échantillon en laboratoire)
Contraintes initiales (over coring, hydraulic jacking)

Galeries Ö massif rocheux




Essais au verin plat Ö E, σo
Essais à la plaque Ö E
Essais au cisaillement Ö τ

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Barrages
Généralités

Géotechnique
Géotechnique(sol
(solet
etroche)
roche)
RENSEIGNEMENTS REQUIS
FONDATIONS
Tassements (sol
Déformations (roche)
Perméabilité
Sécurité à la rupture
Altération

MATERIAUX DE
CONSTRUCTION
Granulométrie
Teneur en eau naturelle
Comportement au compactage
Perméabilité
Tassements/consolidations
Stabilité
Durabilité
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Barrages
Généralités

Géologie
Géologie
a) rocher de bonne qualitˇ
• Module d'ˇlastic itˇ ER > 8000 MPa ;
• Les galeries de reconnaissance sont creusˇ es presque sans
mesures de sout¸ nement (localement des boulons et du bˇt on
projetˇ ).
>>> tous les types de barrages sont posssibles
b) rocher de moyenne qualitˇ
• Module d'ˇlastic itˇ ER compris entre 4000 et 8000 MPa ;
• Les galeries de reconnaissance sont creusˇ es sans mesures de
sout¸ nement.
>>> tous les types de barrages sauf les barrages-vo˛ tes
c) rocher de mauvaise qualitˇ : barrages en remblai
• Module d'ˇ lasticitˇ ER < 4000 MPa ;
• Le creusement des galeries de reconnaissance nˇ cessite des
mesures de sout¸ nement particuli¸ res (cintres mˇ talliques, bˇt on
projetˇ ).
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FÉ DÉRA LE D E LA USAN NE

Barrages
Généralités

Choix
Choixdu
dutype
typede
debarrage
barrage

Critères







forme de la vallée
risque sismique
géologie et géotechnique
matériaux de construction
conditions climatiques
crues à maîtriser

Economie
Economie

Sécurité
Sécurité

Type
Typede
de
barrage
barrage
Environnement
Environnement
Laboratoire de Constructions Hydrauliques

ÉC O LE PO L Y TEC H N IQ U E
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Barrages
Généralités

Choix
Choixdu
dutype
typede
debarrage
barrage
Matériaux de construction
Ö Granulats de béton
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö

: graviers d'alluvions, sans matériaux
organiques, granulats roulés; év. granulats
concassés
Matériaux des corps d'appui : alluvions, moraines (si la fraction de fines n'est pas
trop importante) pour les digues en terre: rocher concassé de carrière pour les
barrages en enrochements
Matériaux de filtre
: alluvions, év. matériaux de carrière (lavage)
Rip-Rap (protection de surface)
: blocs de rocher résistant à l'altération
Matériaux de noyau
: matériaux argileux, moraines, argiles
Ciment
: non disponible sur le site, transport!

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

ÉC O LE PO L Y TEC H N IQ U E
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Barrages
Généralités

Choix
Choixdu
dutype
typede
debarrage
barrage--Maîtrise
Maîtrisedes
descrues
crues

Jiroft, Iran
5000 m3/s

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Barrages
Généralités

Wolwedans, Afrique de Sud

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Barrages
Généralités

Mantaro, Pérou

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Barrages
Généralités

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Barrages
Généralités

Al Massira, Maroc
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Barrages
Généralités

Minab, Iran

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Barrages
Généralités

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Barrages
Généralités

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Barrages
Généralités

Chatelôt, Neuchâtel, 74 m

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Barrages
Généralités

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Barrages
Généralités

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

Contra, Tessin, 220 m

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Barrages
Généralités
Contra, Tessin, 220 m

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Barrages
Généralités

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Barrages
Généralités

Ova Spin, Grison, 73 m

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Barrages
Généralités

Enguri, Géorgie, 286 m

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Barrages
Généralités

Cabora Bassa, Mozambique, 8 x 1625 m3/s

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Barrages
Généralités

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Cabora Bassa, Mozambique, 8 x 1625 m3/s

Barrages
Généralités

Cabora Bassa, Mozambique, 8 x 1625 m3/s

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Barrages
Généralités

Cabora Bassa, Mozambique, 8 x 1625 m3/s

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Barrages
Généralités

Schiffenen,
Fribourg, 47 m
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Barrages
Généralités

Sir,
Turquie, 120 m
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Barrages
Généralités

Ostour, Iran, 12’000 m3/s

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Barrages
Généralités

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Karun III, Iran, 205 m

Barrages
Généralités

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Barrages
Généralités

Foz do Areia, , Brésil, 160

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Barrages
Généralités

Itaipu, Brésil,

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