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Gravière Bartenheim ANALYSE FAISABILITE GEOTECHNIQUE BARRAGE ET BERGES DU BASSI

Gravière Bartenheim ANALYSE FAISABILITE GEOTECHNIQUE BARRAGE ET BERGES DU BASSIN DE DECANTATION 10/10/2016 016.39376 / 01 / REV 1 page 10/22 4.1 Barrage en remblai Le profil de la coupe A est le suivant : Figure 8 : Extrait plan HYDRATEC Les caractéristiques du profil présenté sont les suivantes : - Longueur en crête du remblai : 260,0 m, - Longueur en crête de la risberme côté aval : 190,0 m, - Hauteur maximale : 12,5 m, - Largeur en base : variable, de 25,0 à 90,0 m, - Largeur de la crête : 4,0 m, - Largeur de la risberme côté aval : 4,0 m, - Pente talus amont/aval : 3H / 1V. 4.2 Talus Ouest et Est Les talus Ouest et Est correspondent aux futurs bords du bassin de décantation. Le talus Ouest présente en tête des pylônes. La cote de la crête du talus se situe à 258,0 m NGF et celle du fond du bassin à 241,0 m NGF, soit une hauteur de talus de 17 m. La pente du talus est inférieure à 3H/2V et est égale à 31° (cf. réf [10]). Le pylône se positionne à environ 13 m du bord du talus. On ne dispose d’aucune information quant aux conditions et mode de fondation des pylônes. Le talus Ouest montre des indices d’instabilités avec des figures de glissement en bas du talus dues vraisemblablement au marnage dans le plan d’eau qui baigne le pied de talus. Cela indique une pente de talus très importante qui induit une sécurité réduite sur la stabilité du talus actuel. Ce phénomène de glissement peut être accentué lors d’une mise en eau avec possibilité d’évolution régressive du glissement. Le talus Est semble être dans la même configuration que le talus Ouest. 17 m 13 m 31° alluvions futur bassin Gravière Bartenheim ANALYSE FAISABILITE GEOTECHNIQUE BARRAGE ET BERGES DU BASSIN DE DECANTATION 10/10/2016 016.39376 / 01 / REV 1 page 11/22 Le talus Est et celui du fond du futur bassin ne sont pas traités dans le présent document. Figure 9 : Talus Ouest Figure 10 : Talus Ouest Figure 11 : Talus Est Instabilités en pied de talus Instabilités en pied de talus Gravière Bartenheim ANALYSE FAISABILITE GEOTECHNIQUE BARRAGE ET BERGES DU BASSIN DE DECANTATION 10/10/2016 016.39376 / 01 / REV 1 page 12/22 5 Conception de l’ouvrage de fermeture du bassin Au sens de la réglementation en vigueur et des recommandations CFBR, on classe l’ouvrage projeté dans la catégorie des barrages en remblai. Les fondations du barrage sont les alluvions en place, représentées a priori par des matériaux granulaires (graviers et sables) avec une matrice limoneuse. Les matériaux prévus dans la conception du barrage étaient initialement des matériaux de type A1 à A2. Il est prévu de remplacer ces matériaux par des matériaux identifiés D3 « Tout venant » provenant des sites de Blotzheim et Sierentz (cf. fiches matériaux [4] et [5]) qui correspondent à des graves alluvionnaires propres, sables. Ces matériaux étant par nature perméables, il conviendra d’assurer une étanchéité par masque amont afin d’éviter toutes fuites et désordres dans le corps du remblai. L’étanchéité des berges et du fond de la retenue devrait être assurée à terme par la couche de fines qui doit se déposer au fur et à mesure de l’exploitation (donnée d’entrée à cette étude). 6 Hypothèses de calcul 6.1 Hypothèses géotechniques On ne dispose d’aucun essai pour établir ces hypothèses. Elles sont définies suivant les données disponibles, notre expérience et de manière prudente. Position Couches Poids volumique  (kN/m3) Pression limite moy. Pl* (MPa) Cohésion c’ (kPa) Angle de frottement ’ (°) Coefficient de perméabilité K (m/s) Remblai sables et graves 21 1.6 0 35 10-3 fondation sable et graviers (limoneux) 21 1.5 2 34 2.10-4 à 4.10-3 6.2 Hypothèses hydrauliques Le niveau d’eau maximal à considérer dans le bassin est la cote PHE = cote crête - 1 m. La cote de la crête du remblai est fixée à 257,01 m NGF. La cote PHE est fixée à 256,00 m NGF. 6.3 Hypothèses sismiques La norme NF EN 1998-5 de Septembre 2005 sur le Calcul des structures pour leur résistance aux séismes, Partie 5 : Fondations, ouvrages de soutènements et aspects géotechniques indique au § 4.1.3 la méthode de prise en compte de l’action sismique dans les justifications de la stabilité des pentes. Les recommandations provisoires du groupe de travail du CFBR « justification des barrages et des digues en remblais », de juin 2010, indiquent que « dans la situation accidentelle sismique, on adopte généralement, pour la sollicitation hydraulique (niveau d’eau et sous-pressions) et les paramètres géotechniques, des hypothèses analogues à celles de la situation normale d’exploitation. » La présente étude concerne la stabilité vis-à-vis d’une situation d’exploitation. On procédera, dans ce cadre, à des calculs sous sollicitation sismique. Gravière Bartenheim ANALYSE FAISABILITE GEOTECHNIQUE BARRAGE ET BERGES DU BASSIN DE DECANTATION 10/10/2016 016.39376 / 01 / REV 1 page 13/22 On rappelle la zone de sismicité pour la présente étude : 4 (moyenne). En l’absence de données d’entrée, on fixe les catégories d’importance suivant le décret n°2010- 1254 du 22 octobre 2010 relatif à la prévention du risque sismique : - barrage : III (ouvrage dont la défaillance présente un risque élevé pour les personnes), - talus pylône : II (ouvrage dont la défaillance présente un risque moyen pour les personnes), Concernant la classe de sol sismique, on ne dispose d’aucune des données d’entrée listée dans l’Eurocode 8 / NF EN 1998-1. On fixe une hypothèse suivant le profil géologique estimé : - 20 m d’alluvions, - Substratum rocheux. Le profil de sol correspond à une couche superficielle d’alluvions avec des valeurs de νs de classe C ou D et une épaisseur comprise entre 5 et 20 m environ, reposant sur un matériau plus raide avec νs > 800 m/s. On retient, en l’absence de données, une hypothèse sécuritaire avec la classe de sol E (hypothèse à confirmer par l’analyse d’investigations respectant les prescriptions de l’Eurocode 8). On définit, sur cette base, les caractéristiques sismiques nécessaires aux calculs de stabilité :  Barrage : o paramètre de sol S : 1,8, o coefficient d’importance 1 : 1,2, o ag = agr.1= 1,6 x 1,2 = 1,92 m/s2, o aN = S x ag = 1,8 x 1,92 = 3,45 m/s2, o aH/g = 0,5 x aN / 10 = 0,172, o aV/g = 0,5 x aH/g = 0,086.  Talus pylône : o paramètre de sol S : 1,8, o coefficient d’importance 1 : 1,0, o ag = agr.1= = 1,6 x 1,0 = 1,6, o aN = S x ag = 1,8 x 1,6 = 2,88 m/s2, o aH/g = 0,5 x aN / 10 = 0,144, o aV/g = 0,5 x aH/g = 0,072. Les combinaisons de sollicitations sismiques (horizontale aH/g et verticale aV/g) qui seront utilisées pour les calculs de stabilité sous TALREN, sont les suivantes :  H+ et V+,  H+ et V-,  H- et V-,  H- et V+, sachant que la convention de signe dans TALREN est : Gravière Bartenheim ANALYSE FAISABILITE GEOTECHNIQUE BARRAGE ET BERGES DU BASSIN DE DECANTATION 10/10/2016 016.39376 / 01 / REV 1 page 14/22 1.1. Surcharge d’exploitation Pour les calculs de stabilité du barrage, on retient une surcharge de 15 kPa en crête de talus et au niveau de la piste d’accès (risberme). Cette surcharge correspond à la circulation de camions bennes chargés d’éventuels travaux de confortement. 7 Justifications Les états-limites ultimes à considérer pour justifier un barrage remblai-digue, selon les recommandations du CFBR, sont listées dans le tableau ci-après. En fonction des choix de conception, certaines justifications ne sont pas à produire. Suivant la disponibilité des données d’entrée, on a indiqué si les justifications à produire pouvaient être effectuées. Justifications Barrage Talus pylône stabilité au glissement des talus talus amont et aval avec séisme C talus amont uniquement car la largeur en crête de talus est suffisante avec séisme C étanchéité de l’ouvrage étanchéité par membrane amont NC étanchéité par membrane amont ou par dépôt de fines NC stabilité vis-à-vis de l’érosion interne Etanchéité parfaite par membrane amont NC largeur en crête de talus suffisante et pas de marnage conséquent annoncé NC justification portance et tassements (absolu et différentiel) pas de données pressiométriques ou pénétrométriques DM pas de données pressiométriques ou pénétrométriques DM liquéfaction du sol de fondation sous sollicitation sismique. Pas de sondages carottés ou de pénétromètres statiques, pas d’essais de laboratoire DM Pas de sondages carottés ou de pénétromètres statiques, pas d’essais de laboratoire DM Légende : C : projet concerné, NC : projet non concerné, DM : projet concerné mais données d’entrée manquante (justification non réalisable). Pour le barrage hors séisme, les calculs de stabilité au glissement sont réalisés sous TALREN V5 suivant la méthode de Bishop avec les recommandations du CFBR : pondération des paramètres et facteur de sécurité minimal recherché pour avoir la stabilité au glissement égal à 1,0. Ces coefficients partiels et de modèle sont les suivants : Pour uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-d-x27-impact-bartenheim-4.pdf