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chap3barrageacontreforts 140412081005 phpapp01 .pdf



Nom original: chap3barrageacontreforts-140412081005-phpapp01.pdf
Titre: untitled

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Barrages
Barragesààcontreforts
contreforts

El Kansera, Maroc
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 en béton
Barrages à contreforts

El Kansera, Maroc
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 en béton
Barrages à contreforts
Barrages
Barragesen
enbéton
béton
Barrage-poids

Barrage à contreforts

Barrage-voûte

Barrage-poids massif

Barrage à contreforts
à tête élargie

Barrage-voûte épais

Barrage à contreforts
à dalles planes

Barrage-voûte mince

Barrage-poids à
joints évidés
Barrage-poids voûte
Barrage-poids incurvé

Barrage en béton
compacté au rouleau
(BCR)

Barrage-voûte/
dômes multiples
Barrage évidé

Barrage-voûte
cylindrique

Barrage-voûte à
double courbure

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Comparaison
Comparaisonbarrage
barragepoids
poids--barrage
barrageààcontreforts
contreforts

Ö Caractéristique d'un barrage poids
Š forme simple, s'adapte facilement à la topographie
Š volume de béton important
Š contraintes faibles, béton peu sollicité
Š
Š
Š

( σ max = ρb ⋅ g ⋅ h , dosage en ciment ≥ 140 kg/m3)
sous-pressions importantes et déterminantes pour la stabilité
changement important de l'état de contraintes dans la fondation entre lac vide
et plein (Æ amplification de la déformation du rocher)
accumulation importante de chaleur dans le massif de béton
(Æ refroidissement artificiel du béton nécessaire)

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Comparaison
Comparaisonbarrage
barragepoids
poids--barrage
barrageévidé
évidé--barrage
barrageààcontreforts
contreforts
Barrage
Barrage--poids
poids

, béton mal
utilisé

Barrage
Barrage--poids
poids
ààjoints
jointsévidés
évidés
&
&
&

ªenlever
ªenleverdu
du
béton
béton

'
'
'

moins de béton
refroidissement plus
aisé
drainage plus facile
(réduction des souspressions)
stabilité réduite (moins
de poids)
plus de coffrages
renforcement du noyau
évidé par des étrésillons

, stabilité devient
critique

Barrage
Barrage--poids
poids
ààcontreforts
contreforts
ªdéplacer
ªdéplacer
lelecentre
centrede
de
gravité
vers
gravité vers
l'amont
l'amont
ªélargir
ªélargirlala
base
basedu
du
barrage
barrage
ªouvrir
ªouvrirlele
barrage
barrageàà
l'aval
l'avalpour
pour
assurer
assurerlele
drainage
drainage

& stabilité amélioré (composante
&
&
&
'
'
'

verticale de la poussée de l'eau)
faibles sous-pressions (drainage
libre)
volume de béton réduit
(-25 à 30%)
dégagement aisé de chaleur
surface du coffrage
stabilité latérale en cas de
séisme
fondation difficile des
contreforts aux flancs de la
vallée

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Barrages en béton
Marécottes, 18 m, 1923-1929 (A. Sarrasin)
Barrages à contreforts

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Albigna, 115 m, Grison

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Albigna, 115 m, Grison
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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Dispositions
Dispositionsgénérales
généralesd’un
d’unbarrage
barrageààcontreforts
contreforts
gousset

A-A

âme

E

Ev

Eh
20÷40%

60÷80%
âme

tête

B
âme

A

A

contrefort

B-B
évidement

gousset

B
0.95 ÷ 1.0 H
Galerie de parafouille (injections et drainage)

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Latiyan, Iran, près de Téheran

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Barrage
Barrageààcontreforts
contreforts
(Manantali,
(Manantali,Mali)
Mali)

Le plus haut:

Nom:

du monde

de la Suisse

José Maria Oriol

Lucendro

(Alcantara II, Espagne)

Hauteur:

130 m

73 m

Volume béton:

956 ·103m3

154 ·103m3

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Barrages en béton
Barrages à contreforts Lucendro, Tessin, 73 m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

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Barrages en béton
Barrages à contreforts Lucendro, Tessin, 73 m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Barrages
Barragesau
auValais
Valaisavec
avecune
une hauteur
hauteurplus
plusgrande
grandeque
que60
60m
m

Barrage de Cleuson:
ƒ Hauteur 87 m
ƒ Volume de la retenue:
20 Mio m3
ƒ Mise en service 1950

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Minab, Iran

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Minab, Iran

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Almendra, Espagne, 198 m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Al Massira,
Maroc, 85 m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Al Massira,
Maroc, 85 m
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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Al Massira,
Maroc, 85 m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Al Massira,
Laboratoire de Constructions Hydrauliques
Maroc, 85 m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Al Massira,
Maroc, 85 m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Al Massira,
Maroc, 85 m

Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages
en béton
Al Massira,
Barrages
à contreforts
Maroc, 85
m

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Tamzaourt,
Maroc, 94 m, 1981
Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Tamzaourt,
Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Tamzaourt,
Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Tamzaourt,
Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Tamzaourt,
Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Tamzaourt,
Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton
Tamzaourt,
Barrages à contreforts

Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Tamzaourt,
Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Barrage
Barrageévidé
évidé

Ö Cas particulier d'un barrage à contrefort: masque aval est continu
Ö Objectifs d'un masque aval
Š
Š
Š
Š

réduire la vulnérabilité
protéger l'âme contre l'action du gel
réduire l'effet de la température
augmenter la stabilité latérale au cas de tremblements de terre

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

évidement

tête amont
âme

masque aval

gousset

masque amont

1:0

0.9
.6 ÷

.1÷
0

1:0

.4

Dispositions
Dispositionsgénérales
généralesd’un
d’unbarrage
barrageévidé
évidé

âme
tête aval

0.95 ÷ 1.0 H

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Contraintes
Contraintesdans
dansle
lecontrefort
contrefort

Ö contraintes principales (sur les parements): lac plein
x
σEz = z ⋅ ρE ⋅ g

δ

α

σI

)

σ II σ min,am = σ z ,am (1 + tan 2 α ) − σEz ⋅ tan 2 δ

σI

σ II

σmin,am

(

σ max,av = σ z ,av 1 + tan 2 α

σmax,av

z

σ min,am ≥ 0 ⇒ σ z ,am ≥ σEz ⋅ sin 2 δ

Ö contraintes verticales
tête amont

y

évtl. tête aval

x
gousset

N My
σz = ±
⋅x
A Jy

âme
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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Choix
Choixde
dela
laforme
formede
dela
latête
têteamont
amont
?

aa

σE

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sillon

existence de la pression
latˇrale discutable

d

ˇtanchˇitˇ

QuickTime™ et un
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?

σN (traction )
σE

σE

surface de
rupture
probable

mieux

T te ronde

Tête en forme de

polygone (ou diamant)

bb

σE

σE

coffrages compliquˇs

mieux

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Optimisation
Optimisationde
dela
latête
têteen
endiamant
diamant
Æ Objectif:
éliminer les tractions
dans les points P
dues à la poussée
de l'eau et au poids
propre de la tête
de contrefort

Æ Exemples:

P
a
~ d/2

b

d
P
45-50°
γ

~ d/3

30-40° σ
c

d/5 - d/3

Barrage Al Massira, Maroc
H = 82 m (1980)
d = 15 m
a= 8m
b= 6m
c= 3m
60o
γ=
δ = 28o

Barrage Tamzaourt, Maroc
H = 94 m (1981)
d = 15 m
a= 8m
b= 5m
c= 3m
γ=
49o
δ = 32o

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Optimisation
Optimisationde
dela
latête
têteen
endiamant
diamant

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Itaipu, Brésil, 196 m
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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Itaipu, Brésil, 196 m
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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Itaipu, Brésil, 196 m
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Barrages en béton
Barrages à contreforts

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Itaipu, Brésil, 196 m

Barrages en béton
Barrages à contreforts

Sécurité
Sécuritéau
aurenversement
renversementet
etau
auglissement
glissement

Ö Méthode de calcul équivalente aux barrages-poids
centre de gravité du noyau des sections horizontales doivent être
déterminés en tenant compte de la forme exacte
Ö hypothèse des sous-pressions
tête
0

âme

écran d'étanchéité

tête
écran d'étanchéité

20...30% ρE ⋅ g ⋅ h
(selon l'épaisseur de l'âme)

60% ρE ⋅ g ⋅ h
(selon DIN)

section
section àà
travers
travers l'âme
l'âme

section
section le
le long
long
du
du joint
joint entre
entre
les
les contreforts
contreforts

ρE ⋅ g ⋅ h

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

A
B
A
B

h

A
B

20 − 30% ρ E gh f(épaisseur de l’âme)
60% ρ E gh selon DIN

A
B

Diagramme
Diagrammede
de
sous-pressions
sous-pressions

Section A-A

ρ E gh
0%

60% ρ E gh selon DIN

Section B-B

ρ E gh

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Barrages en béton
Barrages à contreforts

Comportement
Comportementen
encas
casde
deséisme
séisme--Conception
Conceptiondu
ducouronnement
couronnement

âme
gousset
surface de contact
entre les plots

âme
gousset
surface de contact
entre les plots

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