Les différents types de barrage

Les différents types de barrage

Les filtres 

Rôle des filtres

Les filtres sont de minces couches successives de matériaux perméables dont la grosseur des éléments augmente dans la direction de l’écoulement. Ces filtres doivent assurer une transition entre une couche à granulométrie donnée vers une couche à granulométrie plus grossière. Si un filtre est constitué par plusieurs couches chacune doit jouer le rôle de filtre vis-à-vis de la précédente. [9] Le rôle des filtres est très important dans le fonctionnent d’un barrage en terre, particulièrement sur la plan de la sécurité de l’ouvrage, ainsi ils peuvent jouer de nombreuses fonctions complémentaires les unes aux autres, parfois les filtres peuvent jouer le rôle de drains surtout dans les petits barrages. Parmi leurs rôles on peut citer :
 Entreposés entre deux couches à granulométrie différentes, ils évitent que les grains fins de la première couche ne soient entraînés par les eaux d’infiltration à travers les matériaux de gros diamètres.  Entreposés de part et d’autre d’un noyau d’étanchéité ou sous un écran d’étanchéité, ils jouent le rôle de couches drainantes en évacuant les eaux d’infiltration vers l’aval du barrage.  Intercalés entre un massif de barrage et sa fondation, si elle est argileuse, contribue grandement à activer sa consolidation grâce à leur rôle drainant qui réduit les pressions internes. [9] 2.2.2 Composition des filtres : Les filtres sont constitués de sables et de graviers dont les grains sont insolubles et non altérables en présence de l’eau. Ces dernières années les filtres granulaires sont de plus en plus remplacés par des géotextiles qui sont des produits industriels très économiques et faciles à mettre en œuvre.Les filtres, pour être efficaces ne doivent pas se colmater ni se dégrader par entraînement de leurs propres grains. Ils doivent jouer le rôle pour lequel ils sont prévus à savoir éviter que les particules fines du matériau de base ne soient entraînées à travers les vides des couches perméables.

 Dimensionnement des filtres

Les paramètres de base de ces règles sont les caractéristiques granulométriques des matériaux. Di représente le diamètre de la particule dans le filtre (le matériau plus grossier) pour lequel il existe un pourcentage d’i % en poids de particules plus petites. De la même façon, di est le paramètre correspondant pour le matériau de base (le matériau plus fin à protéger).
En 1925, Terzaghi propose deux critères de dimensionnement des filtres :
D15 > 4 d15 condition de perméabilité. D15 < 4 d85 condition de blocage.
Une formulation quasi-équivalente a celle de Terzaghi a été proposée par Sherard en 1963, en remplaçant le coefficient numérique 4 par 5.
 Condition de perméabilité D15/d15> 5  Condition de non entrainement des fines d85 > D15/5
Ces deux conditions se réunissent dans la formulation suivante :
5d85> D15> 5d15.Le plus souvent pour les petits barrages, on peut choisir un matériau drainant suffisamment perméable et satisfaisant directement a cette double condition: la mise en place d’un filtre est alors inutile.En outre, pour s’assurer de la stabilité interne du matériau filtrant ou drainant, on devra vérifier la condition d’uniformité : 2<D60/D10<8 .
Parfois, on se voit contraint d’interposer, entre le remblai et le drain, de perméabilité et de granulométrie très différente une couche – filtre en prenant soin de vérifier les règles de filtre à chaque interface. [11]

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Table des matières

Résumé
Abstract
Liste des Figures
Liste des Tableaux
INTRODUCTION GENERALE
Chap1 : Choix du profil type du barrage
1. Les différents types de barrage
1.1 Barrages en béton 3
1.1.1 Barrages poids
1.1.2 Barrages en voûte
i) Barrages en voûte à angle constant
ii) Barrages en voûte à rayon constant
iii) Barrages en voûte à double courbure
1.1.3 Barrages à contreforts
i) barrages à dalles dates
ii) barrages à contreforts courbés
iii) barrages à voûtes multiples
iv) barrages à contreforts solidaires
1.1.4 Les barrages en béton compacté au rouleau (BCR)
1.2 Barrages en terre 7
1.2.1 Les barrages en terre homogènes
1.2.2 Les barrages en terre à noyau étanche
i)Le barrage à noyau central
ii)Barrage noyau incliné
1.2.3 Les barrages en terre à masque amont .
1 .3 Les organes d’étanchéités des barrages en terre
1.3.1 Noyau en argile compacté
1.3.2 Diaphragme interne
1.3.3 Masque amont
ii) Masque en béton bitumineux
iii) Masque en acier
iv)Masque en terre
1.3.4 Etanchéité des fondations des barrages en terre
i) Clé d’étanchéité
ii) Paroi moulée
iii) Tapis d’étanchéité amont
1.3.5 Etanchéité du massif
1.4 Avantages et inconvénients des différents types de barrages
1.5 Choix du site et du type de barrage Erreur
1.5.1 Topographie et apports du bassin versant
1.5.2 Morphologie de la vallée
1.5.3 Géologie et conditions de fondation
i)Fondations rocheuses
ii)Fondations graveleuses
iii)Fondations sablo-silteuses
iv)Fondations argileuses
1.5.4 Matériaux disponibles
1.5.5 Crues et ouvrages hydrauliques
1.5.6 Critères économiques
1.5.7 Conclusion sur le choix du type de barrage
Chap2 : Disposition de drainage dans les barrages en terre
2.1 Introduction
2.2 Les filtres
2.2.1 Rôle des filtres
2.2.2 Composition des filtres
2.2.3 Dimensionnement des filtres
2.2.4 Epaisseur du filtre
2.3 Les drains 29
2.3.1 Définition
2.3.2 Rôle des drains
2.3.3 Différents types de drainages et leur dimensionnement
i)Prisme de drainage
ii)Drainage de surface
iii) Le drain tapis interne
iv) Prisme de drainage avec drain tapis interne
v) Drainage a bande
vi) Drain vertical
Chap3: Les infiltrations dans les barrages en terre
3.1 Introduction
3.2 Equation de la ligne de saturation
3.2.1 Distance entre les deux points d’intersection du plan d’eau avec la parabole théorique et le talus amont
i)Méthode de Casagrande
ii)Méthode du changement du talus amont
3.2.2 Détermination du point d’intersection de la ligne de saturation avec le talus aval.
3.2.3 Méthode de l’analogique électro- hydrodynamique
3.3 Détermination des pressions interstitielles
3.3.1 Introduction
3.3.2Utilisation des réseaux d’écoulement
3.4 Influences de la ligne de saturation sur le comportement du barrage
3.4.1 Stabilité hydraulique
i)Le renard
ii) La suffusion
iv)l’érosion interne
3.4.2 Stabilité mécanique
3.5 Gradient hydraulique et vitesse critique de percolation
Conclusion
Chap4 : Etude comparative sur les variantes de conception des noyaux des barrages
4.1 Présentation du barrage, objet de l’etude
4.2 Géologie et géotechnique
4.3 Objectifs recherchés à travers la modélisation
4.4Présentation du code de calcul SEEP/W 2007
4.4.1Fonction
4.4.2 Maillage
4.4.3 La schématisation du maillage suit les étapes suivantes
4.5 Etude des cas de la modélisation
4.6 Résultat de la modélisation
4.6.1 Présentation
4.6.3 Variation du champs de pression interstitielle
4.6.4 Variation de l’effet contact entre les recharges et le noyau
4.6.5 Variation du volume des remblai du rayon
4.7 Conclusion
Conclusion générale
References Bibliographiques

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