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SOMMAIRE Introduction générale …………………………………………………………………. 1 Chapitre I : I.1. D

SOMMAIRE Introduction générale …………………………………………………………………. 1 Chapitre I : I.1. Définition des barrages …………………………………………………………… 3 I.2. Aperçu historique des barrages…………………………………………………… 3 I.3. Techniques de construction ……………………………………………………… 3 I.4. Rôle des barrages …………………………………………………………………. 4 I.5. Les barrages en remblai …………………………………………………………4 I.5.1. Barrages en enrochements ………………………………………………… 5 I.5.1.1 Construction ……………………………………………………………… 5 I.5.1.2. Enrochements en vrac …………………………………………………… 6 I.5.1.3. Enrochements arrimés…………………………………………………… 7 I.5.2. Barrages en enrochements à masque amont ………………………………… 7 I.6. Avantages et inconvénients de Barrages en enrochements………………………13 I.6.1. Avantages ……………………………………………………………………13 I.6.2. Inconvénients …………………………………………………………………14 I.7. Avantages et inconvénients de Enrochements à masque amont……………………14 I.7.1. Avantages………………………………………………………………………14 I.7.2. Inconvénients………………………………………………………………….14 I.7. Conclusion ………………………………………………………………………… 15 INTRODUCTION GENERALE Dans les pays déficitaires en eau, il y a une tendance de réaliser des barrages de faible hauteur avec matériaux locaux ou en béton conventionnel ce qui rend le coût très onéreux. L’efficacité de la réalisation d’un petit barrage dans la vie socioéconomique est mesurée en terme si le projet a produit les avantages qui étaient à la base de son approbation et de son financement durant tout le cycle de sa vie, et comme les petits barrages sont des ouvrages qui consomment de grands budgets, il faut prendre en considération les causes qui peuvent varier le coût :  Mauvaises conceptions des estimations techniques et des coûts.  Problèmes techniques survenant lors de la construction.  Mauvaise exécution par les fournisseurs et les entrepreneurs.  Changements dans les conditions extrêmes (économiques et réglementaires). Pour cela, il s’avère nécessaire de chercher de nouvelles méthodes et techniques de construction qui peuvent réduire le coût, la durée du projet et s’adapter mieux avec les conditions topographiques, géologiques et climatiques du site. 1 2 Chapitre : I I.1. Définition des barrages : Un barrage est un ouvrage d'art construit en travers d'un cours d'eau et destiné à en retenir l'eau. Par extension, on appelle barrage tout obstacle placé sur un axe de communication et destiné à permettre un contrôle sur les personnes ou les biens qui circulent (barrage routier, barrage militaire). Quand le barrage est submersible, on parle plutôt de chaussée ou de digue (ce dernier terme est également préféré à celui de barrage lorsqu'il s'agit de canaliser un flot et non de créer une étendue d'eau stagnante) (Durand et al., 1999). I.2. Aperçu historique des barrages : Les barrages existent depuis la préhistoire (réserve d'eau potable, d'irrigation, viviers, piscicultures) mais c'est au moyen âge qu'ils se sont fortement développés en Europe pour alimenter les moulins à eau. Il semble qu'ils aient parfois pu s'appuyer sur des sédiments accumulés en amont d'embâcles naturels, ou sur les lieux de barrages de castors dont la toponymie conserve des traces. Les techniques de la fin du XIX éme et au début du XX éme siècle ne permettaient pas l’édification de retenues de grande capacité. Les premiers barrages ont surtout une fonction de dérivation d’une partie de l’eau (écrémage) vers une conduite forcée ou un canal d’irrigation (Durand et al., 1999). I.3. Techniques de construction : Un barrage est soumis à plusieurs forces. Les plus significatives sont : La poussée hydrostatique exercée par l'eau sur son parement exposé à la retenue d'eau. Les sous-pressions (poussée d'Archimède), exercées par l'eau percolant dans le corps du barrage ou la fondation. Les éventuelles forces causées par l'accélération sismique. Pour résister à ces forces, deux stratégies sont utilisées : Construire un ouvrage suffisamment massif pour résister par son simple poids, qu'il soit rigide (barrage-poids en béton) ou souple (barrage en remblai). Construire un barrage capable de reporter ces efforts vers des rives ou une fondation rocheuse résistante (barrage-voûte, barrage à voûtes multiples…). 3 I.4. Rôle des barrages : La plupart des barrages sont à but unique, mais il y a un nombre grandissant de barrages polyvalents. D'après les publications les plus récentes du Registre Mondial des Grands Barrages l'irrigation est de loin la raison la plus courante pour construire un barrage. Parmi les barrages à but unique, 49% sont pour l'irrigation, 20% pour l'hydro-électricité, 12% l'approvisionnement en eau, 10% le contrôle des crues, 5% pour les loisirs et moins de 5% pour la navigation et la pisciculture. I.5. Les barrages en remblai : On appelle barrages en remblais tous les barrages construits avec des matériaux terreux. Cette catégorie de barrages regroupe plusieurs catégories différentes par les types de matériaux utilisés et la méthode employée pour assurer l’étanchéité. Ainsi les matériaux de construction peuvent avoir une granulométrie étendue avec une gamme de grains allant du très fins au grossier. L’utilisation des matériaux locaux généralement bon marché et leurs disponibilités à proximité du site font que la solution barrage en remblais est intuitivement choisie par rapport aux autres types de barrages considérés rigides et s’adaptent difficilement aux assises non rocheuses. Cette famille regroupe plusieurs catégories, très différentes. Les différences proviennent des types de matériaux utilisés, et de la méthode employée pour assurer l'étanchéité. En citant : Les barrages en terre (homogène, à noyau central, à masque amont), réalisés essentiellement à partir de sol naturels meubles prélèves dans des zones d’emprunt. Les barrages en enrochements, dont la majeure partie est constitué de matériau de carrière concassé. Les barrages en remblai sont majoritaires avec près de 63% du total des barrages enregistrés. Il s'agit évidemment du type de barrage le plus ancien et il demeure des traces ou des barrages en remblai datant des civilisations les plus anciennes. De plus, ce type de barrage peut s'adapter avec beaucoup de types de fondations. Le barrage de Nurek au Tadjikistan, en remblai, est le quatrième plus haut barrage du monde (300m de haut). 4 Figure 1 : Différents types de barrages selon le registre Mondiale des grands barrages (CIGB, 2013). I.5.1. Barrages en enrochements : Un barrage en enrochement n’est pas autre chose qu’un tas de cailloux à grande échelle, qui résiste par sa masse aux efforts auxquels il est soumis. Mais n’étant pas étanche par lui-même, il faut lui adjoindre un organe d’étanchéité qui constitue la partie la plus délicate, aussi bien au stade du projet qu’à celui de la réalisation. I.5.1.1 Construction : De même que sur quelques mètres, le parement aval est constitué par des enrochements rangés, mais pour des raisons différentes. C’est que l’intérieur du massif, si des blocs ne sont pas en équilibre stable et que, par suite d’une cause ou d’une autre, cet équilibre est détruit, il se produit un réarrangement des blocs qui se traduit simplement par un certain tassement. Ceci dit, la mise en place du massif proprement dit d’enrochements peut être effectuée de plusieurs manières. Sur le parement aval, l’équilibre pourrait être rompu de manière à ce qu’un bloc soit éjecté du massif et roule sur le parement aval, ce qui formerait un trou amorce de déséquilibres ultérieurs pour la même raison le pied aval sera constitué d’enrochement rangés. Pour des raisons de statique et d’hydraulique, le corps d’un barrage en béton ou remblayé doit être relié à un parement vertical d’étanchéité qui s’enfonce profondément dans le sous-sol rocheux. La profondeur de cet élément étanche dépend de la hauteur du barrage, donc de la pression dynamique. Le parement d’étanchéité peut être réalisé avant ou pendant les travaux de construction du barrage. Dans le dernier cas, le parement est effectué à partir d’une galerie de surveillance située dans le corps du barrage. Si, après stockage des eaux, une fuite apparaît dans le 5 parement, l’eau d’infiltration sera évacuée dans la galerie de surveillance par un drain situé sur le pied du parement. En outre, cette galerie servira d’entrée pour effectuer plus tard des travaux d’étanchéité et des missions de contrôle. Figure 2 : Coupe transversale d’un barrage en enrochement. Légende : 1)Enrochement, taille maximale 1000 mm 2) Noyau étanche en matériau limoneux et argileux 3) Filtres-drains en matériau grossier et en matériau fin, de 2,0 m chacun 4) Zone de transition, granulométrie maximale du matériau 150 mm 5)Rip-rap 6) Fondation en blocaille naturelle 7) Fondation sur terrain en place 8) Voile d’étanchéité I.5.1.2. Enrochements en vrac : Ils sont simplement déversés depuis des wagons circulant sur une voie, ou depuis des camions. Pour accélérer le tassement, nous arrosons le remblai ainsi formé avec de l’eau sous pression (7 kg/cm2) ; l’eau enlève les poussières restées collées aux enrochements ou produites par les chocs au moment de la mise en place, la pression produit un certain compactage, et entraîne les plus petits enrochements dans les intervalles des plus gros. 6 La consommation d’eau est élevée, plusieurs fois le volume d’enrochements, mais cette technique est essentielle pour diminuer les tassements à des valeurs de l’ordre de 1%. La grosseur des blocs doit être le plus grand possible compte tenu du matériel de transport dont nous disposons, ceci pour une question économique : qui va de quelques centaines de litres à plusieurs mètres cubes. Il est recommandé de prévoir la construction du massif par étages successifs, d’une dizaine de mètres de hauteur par exemple, pour éviter le déversement des enrochements sur une grande hauteur qui d’une part provoque une certaine ségrégation et d’autre part provoque dans le massif des tassements irréguliers. Les uploads/Ingenierie_Lourd/ 2 4 .pdf