BARRAGES
- 1. Les différents types de barrages
- 2. Les données de base
- 3. Motivation des choix techniques
- 4. Les barrages en béton
- 5. Les barrages en matériaux meubles ou semi-rigides
- 6. La fondation des barrages et ses traitements
- 7. Les ouvrages annexes
- 8. Surveillance et entretien des barrages
- 9. Barrages et développement durable
- 10. Bibliographie
Les barrages en béton
Barrages-poids
Les barrages-poids modernes ont pratiquement tous la même coupe transversale triangulaire, le sommet du triangle placé au niveau le plus haut que pourra atteindre le plan d'eau, le parement amont vertical ou voisin de la verticale et le parement aval incliné de telle sorte qu'à chaque niveau l'épaisseur soit d'environ 80 p. 100 de la hauteur (fig. 1). Leur tracé en plan peut être rectiligne, et chaque tranche verticale résiste par elle-même aux forces qui lui sont appliquées sans qu'aucun lien soit nécessaire avec les tranches voisines.
Barrage-poids
Encyclopædia Universalis France
Le poids P doit être suffisant pour empêcher le massif de glisser sur sa fondation ou de basculer autour de l'arête aval de son pied. Mais ce poids doit être diminué des forces ascendantes de sous-pression dues aux écoulements éventuels de l'eau au contact du béton et du rocher ou dans les diaclases du rocher. Pour en réduire l'intensité, on obture, dans toute la mesure du possible, les passages d'eau en sous-sol par des injections de ciment jusqu'à une profondeur suffisante, compte tenu de la géologie de la fondation du barrage ; enfin, en aval de cet écran, on décharge les pressions d'eau résiduelles dans le rocher par des trous de drainage également profonds.
L'expérience montre que, d'une manière générale, pour tous les ouvrages fondés sur un rocher de bonne qualité, on obtient une marge de sécurité confortable vis-à-vis du glissement si le rapport F/V des forces horizontales aux forces verticales est inférieur à 0,75. Pour le profil triangulaire de la figure 1, ce rapport est de 0,55 s'il n'y a pas de sous-pression, mais si elle existe et qu'elle décroît linéairement de la valeur maximale en amont à une valeur nulle, au pied aval, le rapport atteint la valeur excessive de 0,90. Il est donc nécessaire de modifier la forme du réseau hydraulique dans les fissures du sous-sol, ce qui est réalisé par le double écran d'injection et de drainage.
L'eau peut aussi s'insinuer dans le corps même du barrage, à la faveur d'imperfections inévitables, telles que peuvent en présenter les surfaces de contact entre les couches successives de béton, ou à la faveur de fissures de retrait, ou aussi par simple porosité du béton. La défense contre les effets de ces pressions interstitielles est la même que contre les sous-pressions à la base, ce qui justifie le profil triangulaire qui, géométriquement et mécaniquement, reste toujours semblable, quel que soit le niveau horizontal où s'effectue le calcul de stabilité.
Barrage : exemples de ruptures
Encyclopædia Universalis France
Le profil triangulaire n'est devenu classique que depuis le début du xxe siècle. Les barrages anciens, tels que les barrages espagnols construits en maçonnerie aux xvie et xviie siècles, étaient beaucoup plus massifs et inutilement épais. Mais, dans la seconde moitié du xixe siècle, commença à prendre corps la théorie statique des barrages-poids avec les études de M. de Sazilly (1853), M. Delocre (1865) et William John McQuorn Rankine (1872). Ces auteurs ont tracé des profils tels que la résistance au glissement soit assurée sur le plan de fondation mais sans tenir compte des effets de la sous-pression dont ils ont ignoré l'existence. D'autre part, comme ces barrages étaient construits en maçonnerie hourdée à la chaux, ils limitaient le taux de compression de cette maçonnerie à une valeur très faible, en général 0,6 MPa. Dans ces conditions, les profils obtenus étaient suffisamment épais, mais les progrès réalisés dans la fabrication des liants hydrauliques les amenèrent à porter à 0,8 MPa le taux de compression de la maçonnerie, diminuant progressivement les épaisseurs. C'est alors qu'apparut l'instabilité due aux sous-pressions avec la rupture du barrage de Bouzey dans les Vosges, en 1895. Ce barrage, d'une vingtaine de mètres de hauteur, fondé sur un sol fissuré et poreux donna lieu,[...]
- 1. Les différents types de barrages
- 2. Les données de base
- 3. Motivation des choix techniques
- 4. Les barrages en béton
- 5. Les barrages en matériaux meubles ou semi-rigides
- 6. La fondation des barrages et ses traitements
- 7. Les ouvrages annexes
- 8. Surveillance et entretien des barrages
- 9. Barrages et développement durable
- 10. Bibliographie
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Claude BESSIÈRE : ingénieur civil des Ponts et Chaussées, directeur de l'innovation chez Ingérop
- Pierre LONDE : président honoraire de la Commission internationale des grands barrages, ingénieur-expert
Classification
Pour citer cet article
Claude BESSIÈRE et Pierre LONDE. BARRAGES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Hoover Dam
Peter/ Stef Lamberti/ Getty Images
Barrage : exemples de ruptures
Encyclopædia Universalis France
Barrage-voûte
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
AFRIQUE (Structure et milieu) - Géographie générale
- Écrit par Roland POURTIER
- 21 496 mots
- 29 médias
...mètres, le fleuve s'encaisse dans de profonds défilés formant frontière entre la Zambie et le Zimbabwe, avant de s'élargir dans le lac de retenue du barrage de Kariba. Plus en aval, au Mozambique, l'aménagement du barrage de Cahora Bassa, à l'emplacement de la dernière cataracte, a créé un autre... -
ALGÉRIE
- Écrit par Charles-Robert AGERON, Universalis, Sid-Ahmed SOUIAH, Benjamin STORA, Pierre VERMEREN
- 41 835 mots
- 25 médias
La soixantaine de barrages algériens existants, qui ont un taux moyen de remplissage de 66 %, permet une réserve d'eau de 3,8 milliards de mètres cubes – ratio tout juste équivalent à 1 000 m3/an/habitant. Le taux de remplissage des barrages de l'ouest est plus faible (57 %), alors que... -
APPALACHES
- Écrit par Jacqueline BEAUJEU-GARNIER, Universalis, Catherine LEFORT
- 5 988 mots
...de l'État aboutit à la création, le 10 avril 1933, de la fameuse T.V.A. ( Tennessee Valley Authority). Le plan prévoyait la construction de sept grands barrages, le développement de la navigation, la lutte contre les inondations, l'irrigation et la production d'électricité. Les premiers travaux furent... -
AQUEDUCS, Antiquité
- Écrit par Philippe LEVEAU
- 4 685 mots
- 4 médias
...aqueducs n'était pas constant mais dépendait fortement du débit des sources et de l'état des canalisations. Dans l'Antiquité, on savait construire des barrages mais ceux-ci étaient sans commune mesure avec les grands barrages-réservoirs qui ont délivré les villes européennes riveraines de la Méditerranée... - Afficher les 61 références
Voir aussi
- COYNE ANDRÉ (1881-1960)
- CONTREFORT, architecture
- MÉCANIQUE DES ROCHES
- RENARD, technologie
- FONDATIONS, bâtiment et travaux publics
- HYDROÉLECTRICITÉ
- SÉCURITÉ
- ÉCOULEMENT, hydrologie
- MÉCANIQUE DES SOLS
- GÉOLOGIE APPLIQUÉE
- TASSEMENT
- CRUES
- CONSTRUCTION TECHNIQUES DE
- REMBLAYAGE
- ÉTANCHÉITÉ
- COMPACTAGE
- BARRAGES-POIDS
- BARRAGES-VOÛTES
- BARRAGES À CONTREFORTS
- BARRAGES EN ENROCHEMENTS
- BARRAGES EN TERRE
- BARRAGES MOBILES
- DÉFORMATION DES ROCHES
- LÉVY MAURICE (1838-1910)
- DÉVERSOIR
- DRAINAGE
- CALCUL DE STRUCTURE
- BÉTON COMPACTÉ AU ROULEAU (BCR)
- ENROCHEMENT
- ÉNERGIE HYDRAULIQUE
- RISQUES TECHNOLOGIQUES
