BARRAGES

La fondation des barrages et ses traitements

La facilité d'exécution des travaux, donc leur coût final, et la qualité du barrage construit, donc la sécurité qu'il offre, dépendent étroitement d'une connaissance précise de la qualité des fondations et de celle des matériaux disponibles. Le corps du barrage, exécuté dans de bonnes conditions, présente souvent des qualités mécaniques et hydrauliques bien supérieures à celles du terrain naturel sur lequel il repose. Il faut donc bien connaître la fondation, mais aussi améliorer certaines de ses caractéristiques (étanchéité à l'amont, perméabilité à l'aval).

Géologie, géotechnique

Les barrages en béton requièrent une fondation rocheuse de bonne qualité. Mais cette affirmation de principe demande à être précisée. L'appréciation de la qualité des rochers de fondation a été très souvent, dans le passé, le résultat d'un examen visuel et il peut encore en être ainsi lorsqu'on se trouve en présence d'appuis incontestables. Mais, avec l'augmentation du nombre des ouvrages à construire, l'ingénieur se trouve devant des terrains plus complexes. Dans tous les cas, il doit faire appel à un géologue, étant bien précisé que ce métier ne s'improvise pas et nécessite une longue et étroite collaboration avec les ingénieurs spécialisés, qui est indispensable pour bien connaître le sens exact des investigations à réaliser et les risques courus par l'ouvrage selon son type.

En première analyse, le rôle du géologue consiste, après avoir relié le site du barrage à la structure géologique de toute la région environnante, à tracer la géométrie de toutes les discontinuités, failles et diaclases, aidé en cette tâche par les décapages, sondages avec extraction de carottes, tranchées, puits et galeries implantés en collaboration avec l'ingénieur. Les trous de sondage sont utilisés pour effectuer des essais d'eau sous pression, afin de déterminer la perméabilité du sous-sol aux diverses profondeurs. À cette description générale de la structure fondamentale, il convient d'ajouter les phénomènes plus récents, souvent quaternaires, qui se traduisent par les faciès d'érosion, les grands glissements, l'hydrogéologie (en particulier dans les faciès karstiques), la sismotectonique. Cette image du sous-sol, obtenue par des points en nombre forcément limité, doit être complétée, au fur et à mesure de l'avancement des travaux, par l'examen des fouilles et les résultats fournis par les forages pour injections et drainage. L'intervention du géologue est donc nécessaire jusqu'à la fin des travaux et du remplissage du réservoir.

Mais les données visuelles ainsi rassemblées doivent être complétées par une recherche des propriétés de résistance et de déformabilité du sous-sol, ainsi que du comportement qu'on pourra en attendre sous les actions de toute nature qui lui seront appliquées. C'est le but de la mécanique des roches et de la mécanique des sols.

Mécanique des roches, mécanique des sols

L' étude de la résistance mécanique des sols meubles et des déformations subies sous l'action des forces appliquées a fait l'objet de recherches très importantes qui l'ont vraiment portée au rang de science nouvelle. La mécanique des roches, qui traite de milieux essentiellement hétérogènes, anisotropes, fissurés, diaclasés, traversés par des failles, s'est attaquée à des problèmes très complexes et il lui reste un vaste domaine à explorer.

Des essais de laboratoire sur échantillons permettent de connaître la résistance mécanique (au pic et résiduelle) et le coefficient d'élasticité des fragments étudiés ainsi que leur degré d'altérabilité éventuelle en présence du milieu naturel qui baigne le massif ou qui le traversera par perméabilité. La mesure[...]

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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

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Pour citer cet article

Claude BESSIÈRE et Pierre LONDE. BARRAGES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

BESSIÈRE, C. & LONDE, P.. BARRAGES. Encyclopædia Universalis. (consulté le )

BESSIÈRE, Claude et LONDE, Pierre. « BARRAGES ». Encyclopædia Universalis. Consulté le .

BESSIÈRE, Claude, et LONDE, Pierre. « BARRAGES ». Encyclopædia Universalis [en ligne], (consulté le )

Médias

Hoover Dam - crédits : Peter/ Stef Lamberti/ Getty Images — Hoover Dam

Peter/ Stef Lamberti/ Getty Images

Barrage : exemples de ruptures - crédits : Encyclopædia Universalis France — Barrage : exemples de ruptures

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Barrage-voûte - crédits : Encyclopædia Universalis France — Barrage-voûte

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