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Chapitre I I
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C H A P I T R E I I I
tudes gologiques et gotechniques
Anim par Patrice BRUNEL (CARA)Membres du groupe : Emmanuel
ALONSO (Cemagref),
Jean-Pierre BECUE (SAFEGE), Jean-Luc BRODIN (CACG),Bernard
COUTURIER (BRL), Danile LAUTRIN (Cemagref)
et Georges MICHEL (SCP).
Concernant les tudes gologiques et gotechniques, seront plus
spcialementabords : les diverses techniques possibles ;
lidentification et choix du site de barrage ; les tudes gologiques,
gotechniques et les travaux de reconnaissance per-mettant
ladaptation du projet au site choisi, avec notamment le choix du
typede barrage le mieux adapt au site ; le suivi gologique des
travaux de construction du barrage.
OBSERVATIONS PRLIMINAIRES
Ce chapitre a pour but dmettre des recommandations issues de
lexprience des auteurset des usages habituellement constats. Compte
tenu de la spcificit des problmes go-logiques et gotechniques, on
ne donnera pas ici de programme-type mais le minimumusuellement
admis.
En effet, limportance primordiale de la connaissance du contexte
gologique et gotech-nique dans lequel va tre intgr louvrage tudi,
allie la trs grande varit desfondations rencontres, qui fait de
chacun deux un objet unique, ne permettent pas dedfinir a priori
limportance et la nature des reconnaissances ncessaires.
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tudes gologiques et gotechniques
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Seul un professionnel expriment est mme dadapter le droulement
des tudes aucontexte gologique quelles mettent petit petit en
vidence et aux problmes identifisou supposs, selon un processus
itratif qui se traduit classiquement par un programme
dereconnaissances constitu de plusieurs phases (lorientation et le
contenu de chacune tantdfinie lissue de la prcdente).
Ces reconnaissances doivent permettre dviter, dans la mesure du
possible, la rencontrede problmes imprvus lors des travaux de
construction du barrage, pouvant amener des improvisations, des
surcots et des retards toujours nfastes (et ce dautant plus
quelouvrage est petit et bnficie gnralement dun financement limit
avec peu de margede manuvre).
Nous aborderons successivement : les diffrentes techniques
utilises lors des tudes gologiques et gotechniques deprojets de
barrages ; les recommandations mthodologiques concernant les
diffrentes phases des interventionsgologiques et gotechniques, de
lidentification du site la ralisation des travaux.
Les notions usuelles de gotechnique et de mcanique des roches
sont supposes connues,et le lecteur pourra ventuellement se
reporter aux nombreux manuels spcialiss dans cesdomaines.
TECHNIQUES UTILISES
Sera dvelopp l'ensemble des techniques applicables aux barrages
de hauteur infrieure environ 25 mtres. Selon la nature du site et
la taille de louvrage, seules certainesdentre elles devront tre
employes.
INVENTAIRE DE SITES
La recherche mthodique de sites de barrages est pratique
lorsquil faut trouver des sitespotentiels de stockage pour rpondre
un besoin de ressource en eau dans un secteurdonn, qui peut tre
rduit (un bassin hydrographique de quelques centaines dhectares)
outrs tendu (un grand bassin versant de plusieurs centaines de
km2). Cette dmarche faitappel aux techniques suivantes : inventaire
cartographique sur des cartes topographiques du commerce
dchelleapproprie la taille de la retenue envisage (1/25 000 pour
les ouvrages concerns parce document : les trs petits sites ne sont
pas identifiables cette chelle) ; photographie arienne (couples
stroscopiques) ; prospection directe sur le terrain.
Ces trois techniques se compltent utilement et il est toujours
prfrable de les associer,lorsque cela est possible, chacune
apportant des lments dinformation concourant une
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Chapitre I I I
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meilleure apprciation des caractristiques du site : cartographie
: estimation prcise des surfaces et des volumes (barrage,
retenue,bassin versant) ; photographie arienne : nature du couvert
vgtal, occupation des sols (attention ladate de prise de vue, qui
doit tre la plus rcente possible) ; prospection directe : prise en
compte de dtails morphologiques et autres, premiresindications sur
la gologie du site, possibilit de reprage de sites de petite
taille.
TOPOGRAPHIE
La topographie constitue le support essentiel du travail du
gologue qui doit toujours situerplus ou moins prcisment les
observations quil ralise, tant en planimtrie quen altimtrie.Selon
le degr davancement des tudes et limportance des problmes, on peut
distinguer latopographie simplifie ou la topographie rgulire.
La topographie simplifie
Il est bon de procder au nivellement des premiers sondages
raliss sans attendre leslevers dtaills ultrieurs, afin de permettre
un trac suffisamment prcis des profils golo-giques
interprtatifs.
Le lever dun profil topographique sommaire sur laxe du barrage
(au niveau automatiquede chantier et la chane) est, par ailleurs,
fort utile pour estimer le volume de celui-ci dsle dbut des tudes,
le cot de louvrage lui tant en grande partie proportionnel.
La topographie rgulire
La conception des ouvrages ncessite la ralisation de plans
topographiques prcis, sap-puyant sur des levers de la zone
dimplantation du barrage (au 1/500 ou plus dtaill),des ouvrages
annexes le cas chant (au 1/200 ou plus dtaill) et de la cuvette
deretenue, au moins jusqu la cote des plus hautes eaux
exceptionnelles (lchelle du cadas-tre : 1/2 000 ou 1/2 500 est
gnralement bien adapte pour les cuvettes de quelquesdizaines
dhectares ; lchelle du 1/5 000 peut tre adopte pour des cuvettes
trs ten-dues, au prix dune prcision moindre, et celle du 1/1 000
pour les petites retenues dequelques hectares).
Ces levers sont habituellement confis des gomtres-experts DPLG,
et le plus souventtraits par des moyens informatiques (carnets
lectroniques de terrain, report automatiquedes points, trac des
courbes de niveaux). Il est souhaitable de se faire remettre par
legomtre, en mme temps que le plan-papier, un fichier sur support
informatique despoints du lever qui pourra tre utile au projeteur
quip en CAO (Conception Assiste parOrdinateur).
Il est judicieux de profiter du lever topographique pour faire
reporter sur le plan tous lespoints particuliers dont il est
ncessaire de connatre la position prcise (sondages, puits,sources,
structures gologiques diverses...). cet effet, le concepteur peut
laisser des represnumrots, et bien visibles sur le terrain, ou
accompagner le gomtre lors de son lever.
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tudes gologiques et gotechniques
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Dans certains cas (terrain daccs trs difficile, vgtation dense,
cuvette trs tendue, pro-blmes fonciers non rsolus...), le plan
topographique de la cuvette peut tre ralis parstrophotogrammtrie
arienne (complte et cale sur le terrain), au prix dune moinsgrande
prcision, mais qui peut savrer suffisante et parfois plus
raliste.
PHOTOGOLOGIE
Linterprtation gologique de photographies ariennes (en couples
stroscopiques) peututilement complter la cartographie classique
(notamment pour les aspects structuraux encontexte rocheux
fortement altr mais sans couverture importante), et mmela remplacer
dans certains cas (absence de fond topographique utilisable), tout
ensaccompagnant obligatoirement dun calage sur le terrain.
Son utilit rside notamment dans la possibilit qu'elle offre de
mettre en vidence desstructures non directement observables sur le
terrain, grce lintgration de multiples d-tails que permet le recul
de la prise de vue arienne, et parfois des traits
gomorpho-logiquesde grande ampleur difficilement visibles au sol ou
masqus (vgtation...).
Lexamen des photographies ariennes (rcentes de prfrence) fournit
aussi des indicationssur le couvert vgtal et loccupation des sols
dans le bassin versant. Elles se rvlent utilespour les tudes
hydrologiques et lanalyse des transports solides du cours deau.
CARTOGRAPHIE GOLOGIQUE
Si les conditions daffleurement le permettent, une carte
gologique peut tre leve unechelle adapte la prcision recherche, au
stade dtude concern et la taille du site, etgnralement sur un fond
topographique existant (cartes IGN ventuellement agrandies), ousur
des plans topographiques rguliers et plus dtaills sils sont
disponibles.
Le gologue doit sattacher y faire apparatre la nature des
terrains constituant le substra-tum au droit des affleurements (
figurer selon leur taille relle), et des terrains de recouvre-ment
ailleurs, en y distinguant autant de catgories que ncessaire.
Doivent figurer sur sacarte tous les indices utiles : structuraux
(pendages, plis, schistosit, failles et cassures,filons...),
hydrogologiques (sources, per tes...), et
gomorphologiques(notamment les glissements de terrain anciens ou
actuels, les indices karstiques...).
TRANCHES LA PELLE HYDRAULIQUE
Cette technique concerne les reconnaissances du site o sera
implant louvrage, les zo-nes demprunt dans le cas dun barrage en
terre et ventuellement le diagnostic dtan-chit de la cuvette.
Elle concerne essentiellement les barrages en terre, mais peut
aussi tre utilise dans lareconnaissance du site dun barrage en
bton, lorsque le substratum rocheux nest pas trsprofond, afin
dvaluer limportance des terrassements pralables. Nanmoins, dans
le
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cas dun barrage en bton, les essais sont peu prs inutiles
puisque la partie meuble seraenleve.
Les tranches ralises laide dune pelle hydraulique (de prfrence
sur chenilles pourpermettre son accs en tous points) constituent
probablement le moyen dinvestigation le plusutilis pour les tudes
de faisabilit gologique de sites de barrages, en raison de leur
faiblecot (3 000 4 000 francs par jour aux conditions conomiques de
1996) et de la quantitimportante dinformations quelles permettent
damasser dans un laps de temps rduit (15 20 tranches de 4 mtres de
profondeur par jour en terrains courants).
On procde en gnral par tranches ponctuelles dans lemprise du
barrage et dans lacuvette de retenue (zones demprunt potentielles).
Dans certains cas, il peut tre prfrablede raliser des tranches
continues dorientation judicieusement choisie.
La profondeur dinvestigation est limite par la puissance de la
pelle hydraulique, la lon-gueur de son bras et la nature des
terrains traverss. Des profondeurs de 4 5 mtressont couramment
atteintes avec une pelle dau moins 100 chevaux de puissance et
ungodet de 80 100 cm de large muni de dents efficaces (godet type
terrassement ).
Le gologue peut lever des coupes assez prcises en suivant
lexcution des tranches, eten mesurant au dcamtre la profondeur de
chaque changement de terrain tout en prle-vant ventuellement des
chantillons remanis ou intacts des diffrents horizons traverss(ce
qui permet ensuite des comparaisons entre tranches et peut
faciliter les corrlationspour le trac des profils gologiques
interprtatifs). Le niveau dapparition deau doit trenot. Enfin, il
importe de sassurer quaucune personne ne descend dans la tranche,
quirisque tout moment de sbouler. Les prlvements ne doivent sous
aucun prtexte treraliss depuis le fond de la tranche, sauf en la
blindant.
Il est gnralement bon de laisser les tranches ouvertes quelques
heures, ou quelquesjours (si les conditions de scurit le permettent
- balisage mettre en place si ncessaire),afin de permettre de
meilleures corrlations et dobserver des phnomnes parfois lents se
manifester (venues deau) ou se stabiliser (niveau de la nappe).
Moyennant certaines prcautions et approximations, ces tranches
peuvent donner lieu des essais de permabilit lorsquil est jug
opportun destimer sommairement le coeffi-cient de permabilit des
terrains de la fondation. Plus ou moins rudimentaires, ces
essais(de type LEFRANC, NASBERG...), donnent des rsultats manier
avec prudence tantdonn le grand nombre de paramtres difficilement
matrisables susceptibles de les in-fluencer.
La pratique courante est de raliser des tranches alignes dans
laxe du futur barrage.Dans les versants, il convient de veiller ce
que les tranches fournissent une coupe sanslacune du substratum.
Dans ce but, on procde en partant du haut du versant, en
dcalantchaque tranche de la prcdente dune distance telle que la
dnivellation du terrainnaturel entre ces deux points soit infrieure
ou au plus gale la profondeur sur laquelle lesubstratum a t travers
dans la tranche prcdente (ceci ne vaut en toute rigueur que
silpaisseur du recouvrement varie peu entre ces deux points).
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tudes gologiques et gotechniques
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GOPHYSIQUE
Dans certains cas (fondations rocheuses, ouvrages de type rigide
envisags), les techniquesde la sismique rfraction et de la petite
sismique (relativement lgres) permettent dobtenirune zonation des
vitesses de transmission des ondes sismiques. On peut gnralement
lesrelier au degr de fracturation et daltration du rocher, ce qui
permet parfois de localiserdes accidents (failles...) grce aux
anomalies de vitesse quils engendrent.
Lorsque la morphologie ne prsente aucun verrou topographique
net, la mise en uvre decette technique au stade faisabilit ou APS,
peut permettre de mieux choisir limplantationdu barrage en
localisant une ou plusieurs zones dans lesquelles le substratum
sain estmoins profond.
La position du rocher sain en profondeur est souvent voisine des
horizons vitesseleve (> 4 000 5 000 m/s) et dtermine gnralement
le niveau dassise des barragesen bton.
Dans les zones de rocher altr ou d'alluvions, la prospection
lectrique peut aussi treutilise, seule ou en combinaison avec la
sismique. Dans cette technique, les variations dela rsistivit
lectrique des terrains sont utilises pour en dduire celles de la
lithologie, delaltration et de la fracturation. Les mesures peuvent
tre faites sous forme de sondages,de trans lectriques, ou de
panneaux de rsistivit.
Linterprtation des mesures gophysiques, qui doit tre faite par
un gophysicien expri-ment, ncessite un talonnage sur des sondages
mcaniques (carotts le plus gnrale-ment).
La manire optimale de procder cet talonnage consiste demander au
gophysiciendtablir un rapport provisoire, partir duquel les
sondages dtalonnage peuvent treimplants au mieux. Il rdige ensuite
son rapport dfinitif aprs avoir pris connaissancedes rsultats de
ces sondages, et si ncessaire, affin son interprtation.
Sur des sites trs dlicats, o il existe un risque potentiel ou
avr de rencontre de cavitssouterraines (karst, anciennes mines ou
carrires, prsence de roches solubles [gypse]...), latechnique de la
microgravimtrie peut tre mise en uvre afin de rechercher par
explorationsystmatique, la prsence ventuelle danomalies ngatives du
champ de la pesanteur. Dautresreconnaissances (sondages carotts...)
sont ensuite ncessaires pour vrifier la nature desanomalies
dtectes, mais elles sont alors implantes en connaissance de cause
et il est ainsipossible de raliser des conomies par rapport une
reconnaissance systmatique laveu-gle (compensant le cot de la
prospection elle-mme).
FORAGES CAROTTS
Des forages carotts sont systmatiquement effectus pour des
barrages de hauteursuprieure 20 mtres. Ils sont rarement utiliss
pour des barrages de hauteur infrieure 10 mtres.
Ces carottages sont destins permettre dacqurir une connaissance
suffisante de laconstitution lithologique et de la structure des
diffrents horizons de la fondation, pour
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Chapitre I I I
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pouvoir dessiner les coupes gologiques interprtatives ncessaires
une bonne compr-hension des conditions de fondation des
ouvrages.
Cette technique permet dtendre les investigations dans tous les
types de terrains, desprofondeurs plus importantes que celles
permises par les tranches la pelle, dy prati-quer des essais deau
plus fiables que dans celles-ci (bien quils soient plus ponctuels),
etdy prlever, sous certaines conditions, des chantillons intacts de
terrains. Il est main-tenant possible denregistrer les paramtres de
forage, ce qui donne un renseignement encontinu sur la nature des
terrains traverss.
Son cot lev (1 500 2 000 francs par mtre linaire pour des
sondages de bonnequalit, essais deau compris, aux conditions
conomiques de 1996) en rend lutilisationexceptionnelle dans les
phases prliminaires des tudes (barrages importants ou posantdes
problmes justifiant le recours cette technique). Lorsque cest le
cas, il est souhaitabledimplanter ces forages carotts en fonction
des observations faites au pralable dans destranches la pelle, leur
but tant de rpondre aux questions prcises souleves locca-sion de
ces dernires (profondeur du substratum rsistant/tanche, dun horizon
repre...).
La profondeur des forages est adapter la taille de louvrage et
au contexte gologique.Il n'est pas rare qu'elle atteigne, en fond
de valle, la hauteur de louvrage prvu et elledoit permettre de
traverser le substratum sur au moins 5 mtres dpaisseur. Dans
lesversants, elle doit permettre d'atteindre les premiers horizons
du substratum rencontrs enfond de valle (en tenant compte de la
structure et des dcalages dus au pendage, auxfailles...), afin de
corrler dans toute la mesure du possible les rsultats des forages
surtoute la longueur de lemprise du barrage.
Lobtention de carottes de bonne qualit ncessite le respect des
principes suivants : le carottier doit tre choisi en fonction de la
nature des terrains prlever. Il peut tre soitpoinonneur ( paroi
mince avec ou sans tui intrieur, piston stationnaire, paroipaisse),
soit rotatif (simple, double, triple, avec ou sans trousse
dpassante). La normeAFNOR cite en bibliographie (voir p. 66)
dtaille les diverses utilisations possibles ; le diamtre de
carottage ne doit pas tre infrieur 60 mm la profondeur finale
dusondage, compte tenu des ventuelles rductions de diamtre
(entranes par la mauvaisetenue des terrains imposant la pose de
tubages provisoires). Le diamtre usuel des foragesde reconnaissance
varie de 86 101 mm ; aprs extraction, et aprs enlvement du cake de
forage les enrobant gnralement(rsidus de foration en terrains
argileux), les carottes doivent tre soigneusement prot-ges et mises
en caisse.
Il est recommand de faire raliser, ds la fin des travaux de
forage, des photographies encouleur des caisses de carottes qui
constitueront, dans la plupart des cas, les seules tracesde ces
dernires subsistant aprs quelques annes (il est rare de pouvoir
conserver int-gralement ces carottes en bon tat en raison des
problmes de stockage, de dsagrga-tion spontane de certains
matriaux, de vol...). Les carottes doivent tre photographiesaprs
lavage soign ou grattage du cake , mouilles pour en faire ressortir
les dtails,correctement tiquetes (numro du sondage, profondeur),
accompagnes dune palettede couleurs standard et dune chelle de
longueur, de prfrence la lumire artificielledun flash.
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tudes gologiques et gotechniques
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Le gologue doit procder, au fur et mesure de la progression du
sondage, un leverdtaill des carottes extraites, qui comporte : une
description lithologique des terrains traverss en fonction de la
profondeur comportanttous les renseignements pertinents (nature,
aspect, couleur, porosit, oxydation, pendage descontacts...) de
nature permettre des corrlations entre forages voisins. Elle
saccompagnedun dessin de la colonne de terrains (appel log ), selon
une reprsentation symbolique deleur nature, si possible standardise
; le cas chant, la profondeur de la limite infrieure de la zone
doxydation. Elle corres-pond la prsence doxydes mtalliques la
surface des fissures et diaclases, quilsproviennent de dpts ou dune
altration sur place (cette limite concide gnralementavec celle des
circulations deaux superficielles, et donc avec la limite
infrieurede la zone dcomprime partir de laquelle les fissures
peuvent tre considres comme fermes ) ; des indications
structurales, selon la nature des terrains : stabilit de la paroi,
fissurationintense ou broyage, pourcentage de rcupration, ou taux
de carottage intgral (somme deslongueurs de carottes/longueur de
forage correspondante), indice de fracturation (mdianedes longueurs
de carottes dans une passe de carottage), indice RQD1 si la nature
du terrainsy prte (le RQD est peu significatif en rocher trs
anisotrope, schistos notamment) ; les observations hydrogologiques
telles que niveau deau en cours et en fin de foration,pertes de
fuide de foration, venues deau, artsianisme, essais deau ; tous
renseignements relatifs au droulement de la foration : dates de
dbut et de fin,nature et dimension des outils de forage utiliss et
du tubage provisoire, quipement dfi-nitif ventuel (pizomtre...),
position des limites entre passes de carottage, incidents di-vers
(boulements, chutes doutil), niveaux deau en dbut et en fin de
chaque journe ouposte de travail.
Le nombre, lespacement et la profondeur des forages ne peuvent
pas tre fixs danslabsolu, mais doivent tre dfinis lors des
reconnaissances antrieures, en tenant comptedes particularits de
chaque site, du degr dhtrognit des terrains constituant lafondation
et de lchelle spatiale des variations latrales de facis, ainsi que
des probl-mes ventuellement mis en vidence.
Leur implantation doit autant que possible sharmoniser avec les
autres moyens dinvesti-gation mis en uvre (soit en comblant les
lacunes dobservation, soit en permettant leurtalonnage rciproque,
soit encore en permettant dapporter une rponse des
questionssouleves par ceux-ci). Les sondages traversant uniquement
des terrains rocheux peuventtre en gnral orients dans toutes les
directions sans difficult majeure. Ceux qui traver-sent des sols
meubles doivent tre carts de 30 au plus de la verticale.
Il est dusage frquent de raliser au moins trois forages rpartis
selon laxe du barrage(un en fond de valle et un en haut de chaque
appui latral), mais leur nombre est pluslev ds lors que la longueur
en crte du barrage envisag est suprieure 100 mtres.Il convient de
conserver un espacement horizontal de 50 mtres et un espacement
verticalde 10 mtres entre forages conscutifs, valeurs qui peuvent
se rvler encore trop fortesdans certains cas.
1. Rock Quality Designation = Total des longueurs de carottes
suprieures 10 cm / longueur de foragecorrespondante.
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Chapitre I I I
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En cas dempattement amont-aval suprieur 100 mtres environ, deux
lignes de foragessupplmentaires (selon les pieds amont et aval du
barrage) peuvent savrer ncessaires,surtout pour des fondations trs
htrognes ou mdiocres.
Les forages carotts doivent tre accompagns dessais deau (type
LUGEON, en pres-sion, en terrains rocheux ; type LEFRANC,
gravitaire, en terrains meubles), notamment surlaxe des organes
dtanchit. Lobtention de rsultats significatifs en matire
dessaisdeau ncessite un matriel adapt, le respect de conditions
opratoires standardises etune conduite raisonne des essais :
foration ralise exclusivement leau claire (pas de perforation sous
boue bentonitiqueou de type biodgradable) et nettoyage avant chaque
essai de la paroi du sondage (paralles et venues de loutil avec
injection deau jusqu obtention dune eau claire en tte deforage),
afin de dbarrasser celle-ci de tous dpts de fines ( cake ) pouvant
obturer lesinterstices et fissures, sige de la permabilit, et donc
fausser les mesures ; pression maximale lors des essais de type
LUGEON adapte la profondeur de leurralisation. On limite gnralement
la pression1 une valeur de lordre de 0,3 0,5 MPapour la gamme
douvrages concerns ici. Il convient de ne pas oublier que cet essai
nest entoute rigueur valable que si la courbe dbit/pression
correspondante est voisine dune droite,ce qui est vrifier pour
chaque essai, en ralisant plusieurs paliers de pression(maintenus
10 minutes), selon un cycle ascendant puis descendant (par exemple
: 0,05 -0,1 - 0,2 - 0,3 - 0,2 - 0,1 - 0,05 MPa) ; en cas de perte
totale deau , prolonger lessai pour distinguer le remplissage
depoches de la circulation permanente ; positionner lobturateur
dans un terrain suffisamment rsistant pour supporter sans fluagela
pression de gonflage, et homogne afin dviter la perforation de la
membrane ; contrler la hauteur deau dans lespace annulaire entre
tige dinjection et tube provi-soire en dbut et en fin dessai afin
de dceler et de quantifier un ventuel contournementdobturateur ;
effectuer de prfrence les essais LUGEON lavancement, sous
obturateur unique(risques de contournement dobturateur diviss par
deux) ; prfrer la mesure de la pression dans la chambre de mesure
plutt quen tte de forage(calcul des pertes de charge toujours
imprcis), et lenregistrement en continu du dbit etde la pression
afin de contrler la constance de ceux-ci lors de lessai ; pour les
essais LEFRANC, le plus dlicat est de connatre ou de contrler la
forme de lachambre dinjection, et surtout disoler correctement
celle-ci du reste du forage. Un moyenparfois employ consiste mettre
en place un obturateur pour l'essai LUGEON, et injecter leau
gravitairement par le tube central (niveau constant ou variable).
Afin davoirune rponse significative, ces essais doivent tre
nombreux et tester tous les changementsde facis.
Il est possible de procder des prlvements dchantillons intacts
de sol en foragecarott. Pour les sols fins, les carottiers
recommands sont : poinonneur piston station-naire ou paroi mince
avec tui, rotatif triple trousse dpassante.
1. Nous parlons ici de pression effective, cest--dire celle
rgnant au centre de la passe dessai. Si lon nedispose pas dun
dispositif permettant la mesure directe de la pression dans la
chambre dessai, il faut tenircompte des pertes de charge et de la
surpression correspondant la colonne deau dans le dispositif(z
=dnivellation entre manomtre et surface pizomtrique naturelle) :
Peff = Pmano - Pc + z/100 (en MPa).
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tudes gologiques et gotechniques
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Les chantillons intacts de sol doivent tre immdiatement orients
et correctement numro-ts, scells leurs deux extrmits laide de
paraffine (afin dviter toute perte deau),manipuls, stocks et
transports avec prcautions, sous peine de mettre en cause
lareprsentativit des essais qui seront pratiqus.
Les longueurs de carottes correspondant aux chantillons prlevs
ne peuvent tre exami-nes quaprs ouverture de la gaine en
laboratoire. La coupe du sondage doit doncmentionner cette prise
dchantillon et la description des terrains devra tre
ultrieurementcomplte. Une cale en bois devra toujours remplacer la
portion prleve dans la caissede carottes, avec indication des
rfrences de lchantillon.
ESSAIS GOTECHNIQUES EN LABORATOIRE
La connaissance des caractristiques physiques et du comportement
mcanique et hydrau-lique des matriaux constituant la fondation de
louvrage tudi, et de ceux dont on envi-sage lutilisation pour sa
construction, est ncessaire au projeteur pour concevoir le bar-rage
le mieux adapt son contexte gotechnique.
Cette connaissance est acquise pour partie grce la ralisation
dessais gotechniquesen laboratoire.
La ralisation des ces essais requiert la mise en uvre de
procdures normalises et dematriels spcifiques. Elle ne peut tre
confie qu des Laboratoires de Mcanique desSols et des Roches
expriments et parfaitement quips.
Matriaux et fondations meubles
Pour ce type de matriaux, globalement qualifi de sol, les essais
sont raliss sur deschantillons prlevs sur le terrain (intacts ou
remanis dans les sondages carotts et dansles tranches la pelle).
Ces essais se rpartissent en : essais didentification : teneur en
eau naturelle, granulomtrie et sdimentomtrie, limi-tes dAtterberg,
essai au bleu de mthylne, poids spcifique des grains, poids
volumiqueapparent... essais de compactage des matriaux des zones
demprunt : essai Proctor Normal ; essais mcaniques et hydrauliques
: mesure de la rsistance la compression simple,rsistance au
cisaillement ( lappareil triaxial), compressibilit ldomtre, mesure
dela permabilit ldomtre ou au permamtre.
Le nombre dessais de chaque type est adapter au volume probable
du remblai, sahauteur, au nombre de matriaux de diffrents types
utiliss (cas des barrages zons) et la variabilit naturelle des
matriaux tudis.
titre indicatif, le programme minimal dessais recommands pour
les matriaux dem-prunt de barrages en terre ne prsentant pas de
difficult particulire est dtermin enfonction du volume de matriau
reconnatre1 : srie dessais didentification (teneur en eau
naturelle, granulomtrie, sdimentomtrie,
1. Le volume reconnatre doit tre 1,5 2 fois suprieur au volume
gomtrique du barrage.
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Chapitre I I I
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limites dAtterberg) : un pour 5 000 10 000 m3 de matriaux mettre
en uvre avec unminimum de cinq essais ; essais de compactage
(Proctor Normal et mesure du poids spcifique des grains) : unpour
15 000 25 000 m3 avec un minimum de cinq essais ; essais de
comportement mcanique et hydraulique (cisaillement triaxial,
compressibilit ldomtre, mesure de la permabilit) : un pour 30 000
50 000 m3 avec un minimum detrois essais (mais aucun essai de ce
type nest prconis lorsque H V < 5).
Pour la fondation, le nombre dessais entreprendre peut tre du
mme ordre de grandeursi lpaisseur meuble est importante (les essais
de compactage tant inutiles).
Le paragraphe tudes gotechniques du chapitre IV (voir p. 68)
insiste sur lintrt dunessai simple (la teneur en eau) et expose
quelles conclusions pratiques tirer des rsultats deces diffrents
essais.
Enrochements
Pour les matriaux de type agrgats et enrochements, les essais
raliser en laboratoiresont : mesure des caractristiques intrinsques
: densit apparente, tude minralogique (exa-men de lames minces au
microscope) ; mesure des caractristiques dtat : teneur en eau,
granulomtrie-blocomtrie, coeffi-cients de forme (allongement,
aplatissement), porosit, degr de fissuration, indice decontinuit ;
mesure des caractristiques de comportement : rsistance aux chocs
(essai Los Angeles,ou L.A.), labrasion (essai Micro-Deval en
prsence deau, ou MDE), la compressionsimple Rc (sur carottes
cylindriques), lalternance de cycles gel-dgel (essai de
glivit).
ESSAIS ET MESURES IN SITU
Plusieurs types dessais et mesures in situ peuvent tre raliss
diffrents stades dtudedes sites de barrage, en fonction de critres
varis (nature des terrains de fondation,problmes gotechniques
rencontrs, taille de louvrage envisag...).
Ils permettent de mesurer des caractristiques mcaniques en grand
de la fondation, enintgrant leffet des discontinuits du massif.
Les essais raliss dpendent de la nature de la fondation. En
terrains meubles, citons : le pntromtre statique ou dynamique : il
permet surtout de distinguer les horizons deconsistance diffrente,
sans quil soit possible de relier directement et de manire fiable
larsistance de pointe leurs caractristiques mcaniques ; le
pressiomtre : il permet dobtenir une relation contrainte-dformation
du sol (dtermi-nation dun module de dformation, de la pression de
fluage et de la pression limite) ; le scissomtre : il permet de
mesurer la cohsion non draine du sol, lorsque celle-ci estinfrieure
0,1 MPa. Il nest pas possible de mesurer la cohsion de couches dont
lpais-seur est infrieure la hauteur des pales du scissomtre ;
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tudes gologiques et gotechniques
48
le phicomtre : il permet une mesure approximative directe, en
forage, de la rsistanceau cisaillement des sols htrognes ou
grossiers.
Ces diffrents essais in situ ne sont pas couramment utiliss pour
tudier un barrage (saufdans le cas de fondation trs mdiocre, vases
par exemple).
En terrains rocheux, les essais classiques sont les suivants,
les deux premiers concernant lafondation, les deux suivants la
connaissance des matriaux : essai de dformabilit au dilatomtrique
en forage au vrin plaque de charge ou auvrin plat : mesure de
modules de dformation du rocher selon diffrentes directions
(cesessais sont dlicats raliser, exigent une main duvre trs
qualifie et cotent fort cher,ce qui en rserve gnralement lusage aux
ouvrages les plus importants) ; mesure de vitesses sismiques dans
le massif de fondation : donne une valeur globale dela qualit du
massif ; essai de sautage denrochements lexplosif : diffrents
dispositifs de tir et charges sont tester, avec dtermination des
caractristiques de lenrochement obtenu (blocomtrie,formes,
abondance des striles...) ; planches dessai de compactage
denrochements en vraie grandeur.
RECOMMANDATIONS POUR LE DROULEMENT DES TUDES
La dcomposition en phases adopte ci-aprs est bien entendu
subjective. Elle correspond la pratique courante pour les ouvrages
dune certaine importance, mais il est videm-ment possible
denvisager une rpartition diffrente des tudes gologiques et
gotechni-ques, notamment pour les petits ouvrages (simplification
et regroupement de phases),ou en fonction des particularits du site
quelles soient ou non de nature technique (probl-mes fonciers
entranant des difficults daccs et pouvant conduire acclrer ou
retar-der certaines reconnaissances).
De mme, la dnomination de ces phases nest pas standardise, et
les usages varientnotablement selon les cas. Au-del de la
terminologie, limportant est que leur contenucorresponde aux tapes
qui doivent tre successivement franchies lors de llaborationdun
projet de barrage et de sa ralisation.
IDENTIFICATION ET CHOIX DU SITE
But poursuivi
On recherche, si possible, une implantation proche des besoins
satisfaire, permettant lestockage du volume deau ncessaire (en
liaison avec les rsultats de ltude hydrologi-que : possibilits
naturelles ou artificielles de remplissage), au meilleur rendement
gom-trique possible (rapport volume stock/volume du barrage auquel
est directement li lecot de louvrage). Dans le cas dune retenue
vocation touristique, cest plutt le critrede superficie du plan
deau qui est dterminant.
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Chapitre I I I
49
Mthodologie
La ralisation dun inventaire systmatique de sites de barrage
potentiels est gnralementpratique sur une tendue et selon des
critres en relation avec la nature des besoins satisfaire.
Un premier tri peut tre effectu ds ce stade, en fonction de
considrations diverses(adquation de la taille du bassin versant,
donc des apports naturels lobjectif de stoc-kage ; contraintes
foncires telles que submersion dhabitations, de voies de
communica-tions, douvrages divers... rendement gomtrique du site ;
proximit des besoins...)
Chaque site fait lobjet de calculs sommaires de ses principales
caractristiques gomtri-ques : courbes hauteur-surface noye,
hauteur-volume (barrage et retenue) ; pour une ou plusieurs valeurs
du volume stock : hauteur, longueur en crte et volume dubarrage (le
cas chant pour chaque type de barrage envisag ce stade),
superficienoye, rapport volume stock/volume du barrage.
La ralisation de ces calculs sappuie sur des mesures de
longueurs et de surface effec-tues partir des documents
topographiques disponibles et sur des calculs de volumes
parintgration des courbes hauteur-surface. Lutilisation de
programmes spcifiques sur micro-ordinateurs facilite ces calculs et
permet dditer des tableaux comparatifs assortis degraphiques.
Une estimation sommaire du cot de louvrage pour une ou plusieurs
hypothses dedimensionnement est gnralement pratique en vue de
comparer des sites et/ou dechercher un optimum conomique. Elle est
ralise par application de ratios ou de cotsdordre issus de
lexprience antrieure du concepteur pour des ouvrages de mme type,
partir de bases de donnes propres chaque bureau dtudes alimentes
par le calculdes mmes ratios pour le cot constat douvrages de mme
type (aprs actualisation desprix).
Un classement des sites retenus lissue de ce premier tri est
ensuite possible, selon descritres dont la nature et la hirarchie
sont variables selon la nature du projet, et dont lechoix est du
ressort du projeteur.
Le choix dont les principes viennent dtre exposs sapplique en
particulier aux diffren-tes variantes dun mme site. Il peut en
effet tre ncessaire dtudier plusieurs hypothsesde capacit et/ou
dimplantation sauf lorsquil nexiste quun verrou topographique
bienlocalis.
TUDE GOLOGIQUE DE SURFACE
But poursuivi
Aprs l'tape didentification dun site de barrage, un examen
visuel par un gologueexpriment en barrages est indispensable avant
toute poursuite des tudes. Il ncessiteseulement une demi-journe une
journe.
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tudes gologiques et gotechniques
50
Cette visite de terrain a pour but de dterminer les grandes
lignes de la gologie du siteavant toute mise en uvre de moyens de
reconnaissance plus lourds. Son rle est multiple : replacer le site
dans son contexte gologique local et rgional ; dceler dventuelles
conditions gologiques rdhibitoires visibles immdiatement ; orienter
la suite des tudes, et en particulier dfinir et implanter les
travaux de reconnais-sance ultrieurs ; ventuellement, affiner
limplantation du barrage en tenant compte de dtailsgomorphologiques
ou autres.
Mthodologie de ltude gologique de surface
Avant cette visite, le gologue consulte les cartes gologiques
existantes (1/50 000, dfaut 1/80 000) qui lui permettent
essentiellement de replacer le site dans son contextegologique
local, lithostratigraphique et structural. Dans certains cas, ce
seul examenprliminaire peut conduire une forte prsomption de
gologie dfavorable (terrainskarstiques).
La connaissance pralable du contexte gologique est
indispensable, car elle permetdorienter lexamen du site vers la
recherche de certains types dindices, en utilisant lexp-rience
antrieure de contextes semblables.
Selon la rgion concerne par le site tudi, la localisation des
structures tectoniquesrgionales majeures peut se rvler dune grande
importance pour la suite des tudes, etexpliquer parfois le
comportement particulier de certaines fondations.
Les mthodes mises en uvre pour cette reconnaissance sont
variables selon limportancede louvrage tudi et selon le contexte
gologique. Consistant au minimum en un par-cours de la zone
dimplantation du barrage et de tout ou partie de la cuvette de
retenueassorti de la ralisation de toutes les observations
possibles, elle peut stoffer dune carto-graphie gologique une
chelle adapte, du lever de coupes lithostratigraphiques avecprise
dchantillons, dun examen de photographies ariennes et dans certains
cas dima-ges satellitaires.
Laboutissement de cette premire reconnaissance de terrain est
ltablissement dun dia-gnostic prliminaire (parfois dit de
prfaisabilit) sur lopportunit dengager des tudesplus dtailles. On
peut ce stade classer les sites selon les catgories suivantes :
sites favorables, pour lesquels aucune condition rdhibitoire na t
mise en vidence ; sites dfavorables, pour lesquels sont apparus des
problmes difficiles rsoudre et/ouayant une incidence conomique hors
de proportion avec lintrt de louvrage ; sites douteux, qui peuvent
se rpartir entre ceux o aucune observation de surface nestpossible
en raison des conditions daffleurement, et ceux pour lesquels
subsistent des incerti-tudes sur linterprtation et/ou des lacunes
dobservation. Des investigations par tranchescontinues la pelle
hydraulique sont alors ncessaires pour permettre le classement du
sitedans lune des deux catgories prcdentes.
Il est utile de reporter les observations faites lors de cette
phase dtude et les conclusionsqui en ont t tires sur une fiche
synthtique du type de celle figurant ci-contre, proposepar B.
COUTURIER (1985).
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Chapitre I I I
51
Outre le renseignement des diverses rubriques quelle comporte,
le trac dun profil golo-gique main leve selon laxe du barrage
envisag permet au gologue de traduire savision du site lissue de
ces investigations prliminaires. Cette coupe gologique
doitpermettre de faire la distinction entre ce qui relve de
lobservation, de linterpolation, oude lintuition pure et simple, et
sera donc dautant plus prcise que les conditions daffleu-rement
sont bonnes.
Il est parfois dlicat de classer un site dans la catgorie
dfavorables , et on aura alorstendance le qualifier de douteux pour
ne pas labandonner sans autre forme deprocs. Bien quil soit
difficile de trancher dans labsolu, lexprience montre quil
estgnralement prfrable, en cas de doute svre, dabandonner un site
en ralit favora-ble, plutt que dengager des tudes pousses, donc
coteuses, sur un site qui pourrait servler dfavorable un stade
davancement tardif du projet. Cette dmarche simposedautant plus
lorsquil existe dautres solutions alternatives.
LITHOLOGIESTRUCTURE
QUALIT DE LA FONDATION
STABILIT DES APPUIS
TANCHIT(hydrogologie)
LITHOLOGIESTRUCTURE
STABILIT DES VERSANTS
TANCHIT(hydrogologie)
AGRGATS
SOLS FINS
TRAVAUX DE RECONNAISSANCE
CONCLUSIONS ET REMARQUES
MAT
RIA
UX
GO
LOG
IE D
E LA
CU
VETT
EG
OLO
GIE
DU
SIT
E
AFFAIRE
NOM DU SITE
LOCALISATIONCARTES
COORDONNESTopo. : Gol. :X. : Y. : Z. :
N
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tudes gologiques et gotechniques
52
TUDE DE FAISABILIT GOLOGIQUE
Lexpression tude de faisabilit appelle des remarques
prliminaires : cette tape, importante dans llaboration dun projet
de barrage, est ainsi nommepour signifier quelle constitue le point
au-del duquel ne doit subsister quun trs faibletaux dchec (abandon
du projet en raison de difficults gologiques non dceles
aupa-ravant), et qui conditionne le lancement dtudes plus pousses
(donc plus coteuses) ; cette appellation ne signifie cependant pas
que la faisabilit gologique du projet nepuisse tre remise en cause
lors de phases dtudes ultrieures, dans des cas particulire-ment
difficiles, et qui doivent rester lexception ; il parat prfrable
que la personne charge de ltude se donne les moyens de porter ce
stade un diagnostic objectif et le plus fiable possible, quitte
mettre en uvre dansles cas douteux quelques reconnaissances plus
pousses et non prvues initialement pluttque de reporter ce
diagnostic lAPS (ce qui ncessite de mobiliser le financement pourun
APS complet sans tre assur de le mener bien jusquau bout) ; on note
ce sujet une certaine varit dans les pratiques des bureaux dtudes,
entre laposition expose ci-dessus et celle correspondant au report
du diagnostic de faisabilit austade de lAPS, en fonction du type et
de limportance des barrages, et peut-tre desmatres douvrage
concerns. Il se peut en particulier que la matrise douvrage ne soit
pasassure par le mme organisme lors des tudes pralables et lors de
lAPS. Lessentieldemeure que le matre duvre effectue une mission
conforme lattente de son client, enlui apportant une aide la
dcision tout au long de lavancement du projet.
But poursuivi
Aprs le diagnostic prliminaire favorable du gologue sur le site
considr, il convient deprocder un ensemble dtudes et
dinvestigations plus pousses afin : de confirmer labsence de
conditions gologiques ou gotechniques rdhibitoires pou-vant
invalider le diagnostic antrieur ; de prciser le contexte gologique
de lamnagement envisag ; daffiner progressivement la dfinition du
type de barrage le mieux adapt ce contexteet son implantation
exacte ; de prciser, dans le cas dun barrage en remblai, quel
pourrait tre le meilleur emplace-ment de lvacuateur de crue ;
dorienter et de dfinir les reconnaissances qui seront ncessaires
aux phases ultrieuresdu projet (APS).
Ces tudes de faisabilit gologique vont gnralement de pair avec
dautres types dtu-des de faisabilit : foncire : dune importance
sans cesse croissante et qui parfois peut prendre le pas surles
autres aspects du projet ; environnementale : les aspects
cologiques des projets de barrage font lobjet dtudesdimpact qui
doivent prendre en compte les consquences des travaux envisags sur
lemilieu, tant au niveau du site et de ses environs que sur le
cours deau en aval ; conomique : il convient dtudier la viabilit du
projet selon sa destination, qui peut tremultiple (irrigation,
soutien dtiage et lutte contre la pollution, crtement des crues
etprotection contre les inondations, tourisme et loisirs) ;
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Chapitre I I I
53
amnagement local : un projet de barrage est parfois loccasion de
lancer une rflexionsur le devenir de zones rurales en difficult
(revitalisation de lconomie locale par sonattrait touristique
ventuel...).
Bien quil puisse paratre logique de subordonner le lancement de
ces diverses tudes une conclusion favorable sur la faisabilit
gologique, leur importance croissante et leursdlais de ralisation
imposent le plus souvent un lancement simultan, et parfois mme
desuspendre les tudes gologiques la conclusion favorable des autres
tudes de faisabi-lit.
Ce dernier point renforce le poids de ltude gologique de surface
voque ci-dessus(voir tude gologique de surface, p. 49) et motive
les recommandations faites au sujetdes consquences potentielles dun
diagnostic trop optimiste en cas de doute.
Cette phase dtude (faisabilit) est celle o doivent tre reconnues
les caractristiquesessentielles du site et dcels, dans toute la
mesure du possible, les problmes importantspouvant amener un
diagnostic dfavorable.
S'il existe gnralement une solution technique aux problmes
rencontrs, son cot peuttre parfois disproportionn avec l'intrt
conomique de l'ouvrage et en condamner laralisation.
Mthodologie de ltude de faisabilit gologique
Les tudes de faisabilit gologique ncessitent la mise en uvre de
techniques diverses,variables selon limportance de louvrage
envisag, la nature du contexte gologique, et/ou les habitudes du
gologue.
La mthodologie recommande ici pour la ralisation des tudes de
faisabilit gologiquede barrages du type de ceux viss par le prsent
ouvrage ne peut donc prtendre luniversalit, et devra souvent tre
adapte aux spcificits du cas tudi.
Une tude de faisabilit-type pourra se drouler, tout ou partie,
selon les ta-pes suivantes
TAPE 1 : recherche bibliographiquePour tous les barrages, mme
les plus petits, il est trs intressant de consulter lescartes
gologiques existantes et leur notice. Pour les barrages dune
vingtaine demtres ou plus, il peut tre intressant de rechercher
dans la littrature gologiquergionale (articles de revues
spcialises, thses, monographies, notices de cartesgologiques)
dventuelles tudes antrieures sur la rgion du site considr, ou
desimples mentions de dtails pouvant savrer utiles pour la
comprhension du con-texte et de lhistoire gologique du secteur
(localisation et description daffleure-ments, de gisements
fossilifres, de gtes de divers matriaux utiles, de
structuresparticulires, de cavits, de sources ou pertes de
ruisseaux...).
...
-
tudes gologiques et gotechniques
54
TAPE 2 : visite approfondie du site - cartographie
Le gologue se livre une visite de terrain dtaille du site du
barrage et de lacuvette de retenue et cartographie tous les dtails.
Si laltitude de la retenue conduit prvoir quune digue de col risque
dtre ncessaire, son site devra faire lobjetdtudes gologiques
attentives. En effet, bien que leur hauteur soit gnralementtrs
faible, leur rupture peut librer un volume deau trs important.
Dautre part, lescols correspondent souvent des zones o le
substratum est de qualit mdiocre.Si le contexte sy prte, une carte
gologique peut tre leve cette occasion (chelle: 1/25 000 1/5 000
selon ltendue concerne).Inversement, la gologie locale peut dans
certains cas rendre inoprante lobserva-tion superficielle, par
absence daffleurements (exemple des molasses du BassinAquitain), et
cette tape, certes toujours ncessaire, sera beaucoup plus
rduite.Parmi les observations raliser, une attention particulire
doit tre apporte ladtection de phnomnes dinstabilit, tant au niveau
du site de barrage proprementdit, que dans et autour de la cuvette
de retenue (glissements de terrains, coules desolifluxion, chutes
de blocs, talus, parois rocheuses ou versants entiers
instables).Cette recherche doit tre systmatique, surtout dans les
rgions o les phnomnesdinstabilit sont frquents.Lactivit et lampleur
des phnomnes ventuellement observs doit tre apprcie,ainsi que les
risques de remobilisation ou daggravation sous leffet des travaux
(fouilles,emprunts) et de lexploitation de louvrage (vidanges), de
faon dfinir les dispositifsde confortement ou de drainage des
versants ventuellement ncessaires.La prsence dinstabilits de grande
ampleur constitue gnralement une circons-tance trs dfavorable pour
les barrages, et la poursuite dun projet dans un telcontexte doit
tre accompagne des plus grandes prcautions concernant la scuritdes
ouvrages, et mrement rflchie afin de prendre en compte les
contraintes queces problmes ne manqueront pas de poser au matre
douvrage ou son exploitantau cours de la vie du barrage.
TAPE 3 : tudes hydrogologique et structuraleCes tudes sommaires
sont ralises au cours de la visite approfondie du site etpeuvent
conduire, selon les cas, soit une cartographie particulire, soit de
sim-ples renseignements sur la carte gologique densemble. tude
hydrogologique sommaireIl sagit ce stade de dfinir les grands
traits de lhydrogologie de la fondation dubarrage envisag, de la
cuvette de retenue correspondante, et de leur contextelocal.On
procde gnralement un inventaire des puits (avec recueil de donnes
tellesque : niveau deau et ses variations, horizons traverss, dbit
dexploitation...), sour-ces, rsurgences ou pertes diverses.Selon la
densit des points inventoris, on peut esquisser lallure de la
pizomtrienaturelle de la zone dimplantation de louvrage et en tirer
des indications prlimi-naires sur son comportement probable sous
leffet de la cration dun plan deau(prsence dans les versants dune
nappe un niveau suprieur celui de la future
...
...
-
Chapitre I I I
55
retenue, ce qui lui fera jouer le rle de barrage hydraulique et
empchera les fuiteslatrales mme si les terrains y sont permables ;
prsence dun rseau karstique une cote infrieure celle du futur plan
deau avec risque de contournement si unexutoire existe plus bas que
celle-ci laval du site ou dans une valle adjacente...).Les rsultats
de ltude hydrogologique peuvent dpendre assez fortement de lasaison
de sa ralisation et de la pluviomtrie des mois ou des annes
antrieures. Lesconsquences sur le projet doivent donc en tre tires
avec prcaution, en sassurantnotamment que les cas les plus
dfavorables ont bien t identifis et envisags. tude structurale
sommaireLorsque le terrain sy prte (fondations rocheuses), un relev
sommaire des princi-paux traits structuraux du site (pendages,
directions et densit de fracturation, acci-dents faills importants,
structures plisses...) permet dtayer le diagnostic pour cequi
concerne la valeur mcanique et les conditions dtanchit de la
fondation. Iloriente parfois le choix du type douvrage le mieux
adapt et contribue en gnral la dfinition et limplantation des
travaux de reconnaissance ultrieurs.Par ailleurs, la recherche
bibliographique de donnes sur le contexte structural rgio-nal peut
orienter ltude locale, ou aider linterprtation des observations de
ter-rain. Elle permet, par exemple, de distinguer des familles de
directions rgionalementsignificatives, de les rattacher par l-mme
telle ou telle phase tectonique, deprvoir leur tat probable
(cassures ouvertes ou fermes), ou dexpliquer ultrieure-ment leur
comportement vis vis des essais in situ, en fonction de leur
orientation parrapport au champ de contraintes tectoniques rgional
actuel.
TAPE 4 : Tranches de reconnaissance la pelle hydraulique(site et
zones demprunt de barrages en remblai)
Cest le complment indispensable de la visite approfondie voque
ci-dessus. Son im-portance est dautant plus grande que les
conditions daffleurement sont mauvaises.En terrains rocheux, la
profondeur dinvestigation est en gnral limite la tranchedaltration
superficielle, mais on obtient au moins des indications sur la
profondeurdes premiers horizons rsistants, et notamment celle du
substratum sous les alluvionstrs gnralement prsentes en fond de
valle.Il convient en particulier de vrifier sil nexiste pas de lit
fossile du cours deau,dcal du lit actuel par les divagations de
celui-ci ou par lintervention humaine.Selon les principes noncs
prcdemment (voir Tranches la pelle hydraulique p.40), il est
recommand de raliser au moins : une ligne de tranches selon laxe
envisag pour le barrage, raison dunetranche tous les 15 20 mtres de
distance horizontale en moyenne, des tranches rparties dans la (ou
les) zone(s) envisage(s) pour lextraction desmatriaux de
construction du barrage, raison dune par hectare en moyenne,selon
une maille hectomtrique la plus rgulire possible. Leur but est
dobtenir desindications prliminaires sur lpaisseur et la nature des
matriaux meubles disponi-bles dans la cuvette de retenue, et/ou
celles de la dcouverte ncessaire pour lex-ploitation de matriaux
rocheux le cas chant, ce qui contribuera orienter le choixdu (ou
des) type(s) de barrages possible(s) pour le site considr.
...
...
-
tudes gologiques et gotechniques
56
TAPE 5 : forages carotts le cas chantLeur ralisation ce stade
des tudes est gnralement rserve aux ouvrages duncertaine importance
ou prsentant des problmes gologiques particulirement dli-cats, pour
lesquels seule cette technique est juge susceptible de permettre au
golo-gue de porter un diagnostic objectif (risque de permabilit
importante en fondationconditionnant la faisabilit, substratum
inaccessible par sondages la pelle...).
TAPE 6 : topographie sommaireLe nivellement des tranches et
surtout des forages est indispensable afin de permet-tre de bonnes
corrlations entre leurs coupes respectives. Un cheminement au
niveauautomatique de chantier et la chane donne une prcision
suffisante.Il est judicieux de laisser des repres (piquets, bornes)
qui pourront tre intgrsdans les levers topographiques rguliers des
phases dtude ultrieures (ces foragespourront alors tre recals plus
prcisment).
TAPE 7 : interprtation et rdaction du rapport
finalLinterprtation des observations faites lors des visites de
terrain et dans les diversestranches, ou forages raliss, ncessite
la construction de profils gologiques dontle nombre et lemplacement
sont adapter chaque cas despce (gnralement,un profil selon chaque
axe envisag pour le barrage, assorti de coupes perpendicu-laires ou
obliques cet axe pour traduire la constitution gologique de la
fondation ;des coupes dans les zones demprunt de matriaux du site
prospectes peuvent aussitre dessines).Le diagnostic final est
ensuite port sous forme dun rapport passant en revue lesdiffrents
problmes pouvant se prsenter sur un site de barrage, en suivant
parexemple le plan-type suivant :1 Introduction
1.1 But de ltude1.2 Situation gographique1.3 Rappel des tudes
antrieures
2 Gologie du site de barrage2.1 Morphologie2.2 Lithologie2.3
Structure2.4 Qualit de la fondation - stabilit des appuis2.5
tanchit de la fondation
3 Gologie de la cuvette de retenue3.1 Morphologie3.2
Lithologie3.3 Structure3.4 Stabilit des versants3.5 tanchit de la
cuvette
4 Matriaux disponibles proximit du site5 Conclusions
5.1 Programme de reconnaissances5.2 Diagnostic sur la
faisabilit
...
-
Chapitre I I I
57
Un lment important de la conclusion de ltude de faisabilit est
le choix du type (ven-tuellement des types) de barrage le (ou les)
mieux adapt (s) au contexte gologique misen vidence par ltude, avec
une attention particulire apporte la valeurde la fondation, et en
tenant aussi compte des disponibilits en matriaux utilisables sur
lesite.
La dfinition prcise des campagnes de travaux de reconnaissance
entreprendre lorsdes phases ultrieures dtude est aussi dune grande
importance. Elle permet une conti-nuit dans la progression des
investigations, en prvoyant les moyens ncessaires pourrpondre aux
questions souleves ou combler les lacunes dobservation subsistant
lissuede ltude de faisabilit.
TUDES GOLOGIQUE ET GOTECHNIQUE DAPS
But poursuivi
Les tudes spcialises pralables ltablissement de lAPS
(Avant-Projet Sommaire) delouvrage sont ralises en cas de
conclusion favorable de ltude de faisabilit, et de-vraient
permettre au Matre dOuvrage de dcider lengagement du processus de
cons-truction du barrage.
Le but de lAPS est de dfinir les grandes lignes de louvrage,
rpondant aux besoinsexprims par le client et adapt son contexte, en
passant si ncessaire en revue lesdiffrentes variantes envisageables
et en chiffrant de manire approche, mais raliste, lecot de
chacune.
Limportance de cette premire estimation de linvestissement est
grande, car cest elle quibien souvent va servir de base la
recherche des financements, et apprcier lopportu-nit conomique de
la ralisation des travaux.
Cest pourquoi il convient de garantir le matre douvrage de
mauvaises surprises ultrieu-res en essayant dapprocher ce cot par
excs - sans pour autant cumuler les scurits - ennoccultant
notamment aucun des problmes techniques mis en vidence ou
simplementsuspects.
Cette phase dtude correspond en France, pour les barrages de
hauteur gale ou sup-rieure 20 mtres, au Dossier Prliminaire
soumettre au C.T.P.B. (Comit TechniquePermanent des Barrages).
Inversement, pour les plus petits des ouvrages concerns par
leprsent document, il est frquent que cette phase dtude soit
regroupe avec celle dAPD1(Avant-Projet Dfinitif) sous forme dtudes
spcialises davant-projet.
1. ADP : l'expression avant projet dfinitif est celle des dcrets
d'application du 29 novembre 1993 de la loiMOP (Matrise d'Ouvrage
Publique) ; elle remplace l'appellation avant projet dtaill .
-
tudes gologiques et gotechniques
58
Mthodologie des tudes gologiques et gotechniques dAPS
Les tudes spcialises de gologie et gotechnique pralables
ltablissement de lAPSdun barrage comprennent usuellement les tapes
suivantes :
Reconnaissances dtailles de terrain
Le gologue suit le droulement des travaux de reconnaissance dont
la consistance a tdfinie lors des tudes de faisabilit, en modifiant
ventuellement ce programme pourladapter aux informations
recueillies (implantation, profondeur, nombre des sondages,nature
des essais in situ, prise dchantillons...).
cette occasion, il peut pratiquer des observations
complmentaires sur le terrain, parfoisaprs amlioration des
conditions de visibilit (dbroussaillage, dans le cas des
ouvragesrelativement importants), raliser une cartographie
gologique de dtail si ncessaire,pratiquer des relevs de
fracturation ou fissuration sur affleurements ou en fond de
tran-ches (dans le cas de fondations rocheuses).
Les reconnaissances pratiques sont gnralement les suivantes :
lever topographique dtaill : cest gnralement lors de cette phase
dtude que sontraliss les levers topographiques du site de barrage
et de la cuvette de retenue dcrits enpage 39 (voir Topographie). Il
y a lieu de faire reporter tous les sondages et tranchesraliss dans
la fondation de louvrage tudi et dans la cuvette sur les plans
dtaills. tranches la pelle sur le site : cette technique est
souvent utilise au stade des recon-naissances davant-projet pour
complter les investigations, claircir dventuelles zonesdombre,
tudier une ou plusieurs variantes dimplantation du barrage et sil y
a lieu delvacuateur de crues.
La ralisation de tranches continues, selon des directions
significatives par rapport louvrage ou aux structures gologiques
(gnralement selon laxe du barrage et selonlintersection du barrage
avec la topographie prexistante), est recommande ce stadedes tudes
pour les ouvrages importants ou dont la gologie est particulirement
com-plexe.
gophysique : les fondations rocheuses font ce stade lobjet de
reconnaissances parsismique rfraction ou par petite sismique. Un
dispositif classique consiste raliser :- un profil sismique selon
laxe du barrage (dbordant assez largement lemprise de celui-ci dans
chaque versant) ;- un ou plusieurs profils perpendiculaires cet axe
(par exemple un en fond de valle et unsur chaque versant) ;- un ou
plusieurs profils sur les axes envisags pour les ouvrages
annexes.
forages carotts : ils sont trs gnralement pratiqus ce stade des
tudes, essentielle-ment sur laxe du barrage (et/ou celui de lorgane
dtanchit), plus rarement dans lacuvette de retenue ou sur les gtes
de matriaux (tude de problmes particuliers, couver-ture importante,
reconnaissance demprunts sur de grandes paisseurs ou de
carriresdenrochements...).
prospection dtaille des zones demprunt (cas des barrages en
remblai), avec prlve-ments dchantillons : elle consiste en des
tranches la pelle selon une maille plus serreque lors des premires
investigations, avec prise dchantillons remanis.
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Chapitre I I I
59
ce stade des tudes, la maille des tranches ne devrait pas tre
infrieure 50 mtres(quatre tranches par hectare, adapter aux
conditions locales). Il est prfrable danstoute la mesure du
possible de respecter une rpartition assez rgulire des tranches,
touten les organisant selon des profils topographiques parallles
entre eux et perpendiculairesaux courbes de niveau.
Une coupe dtaille de chaque tranche est leve, avec mention des
prlvements dchan-tillons raliss ; penser noter lpaisseur de
terrains inexploitables dcaper en surface(couche vgtale organique),
la profondeur des venues deau et si possible celle de lanappe
phratique (et ses variations prvisibles), lpaisseur dventuels
horizons interm-diaires purger, linstabilit ventuelle des
parois.
La prise dchantillons est faire en fonction des changements de
nature du terrain, ce quiconduit souvent un prlvement tous les
mtres de profondeur en moyenne, avec commelimite celle des terrains
a priori exploitables (au-dessus de la nappe phratique
notam-ment).
Le poids des chantillons doit tre suffisant pour la ralisation
des essais gotechniquesenvisags (environ 2 kg pour une simple
identification, au moins 20 kg pour des essais decompactage, voire
plus en cas de granulomtrie grossire). Il convient si possible que
cesprlvements soient effectus par le laboratoire charg des
essais.
reconnaissance des gtes dagrgats pour bton (classique ou BCR) :
ils sont reconnus la pelle comme pour les zones demprunt ; quant la
prospection de carrires potentielles,elle comprend ltude des
niveaux rocheux concerns (nature ptrographique, tude struc-turale,
densit de fracturation, paisseur de dcouverte), assortie si
ncessaire de foragescarotts, et de gophysique. En gnral, louverture
de carrires nouvelles est exclue, saufcelles qui seront noyes par
la retenue.
essais in situ : les essais voqus en page 47 (voir Essais et
mesures in situ) peuvent lecas chant tre raliss, si limportance du
barrage ou les problmes rencontrs le justi-fient.
Interprtation des reconnaissances
L'ensemble des informations apportes par les travaux de
reconnaissance est interprtpar le gologue qui affine sa
connaissance du site. Selon limportance de louvrage envi-sag, la
nature gologique du site et les problmes rencontrs, il tablit en
tant que debesoin les documents suivants : coupes gologiques,
profils de permabilit et de fracturation,diagrammes
structuraux.
Essais gotechniques en laboratoire
Une partie plus ou moins importante des essais ncessaires (voir
Essais gotechniques enlaboratoires, p. 46 et s.) est ralise ce
stade dtude, en fonction de divers critres(taille de louvrage,
contraintes budgtaires ou foncires, habitudes du bureau
dtudes...).Mais il est conomiquement intressant davoir fait
lensemble des prlvements en uneseule fois, mme si une partie
seulement est tudie en laboratoire au niveau de lAPSsurtout pour
les plus petits barrages. En tout tat de cause, lensemble des
essais prconi-
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tudes gologiques et gotechniques
60
ss doit tre fait au niveau de lAPD. Il est admissible de ne
raliser quun nombre restreintdessais lors de lAPS, par exemple en
se limitant des essais de dfinition.
Synthse gotechnique
Elle est tablie sur la base des comptes rendus dessais en
laboratoire, de reconnaissanceset de mesures in situ, et sattache
distinguer des familles de matriaux homognes, tanten fondation que
dans les zones demprunt, en indiquant pour chacune les fourchettes
devaleur des diffrents paramtres mesurs.
Les premiers calculs de stabilit peuvent tre raliss partir de
cette synthse et permet-tent de dfinir le(s) profil(s) probable(s)
pour les barrages en terre, le niveau de fondationpour les autres
types de barrages.
La synthse gotechnique doit aussi comporter un diagnostic sur la
disponibilit en mat-riaux du site, selon le type de barrage
envisag, et attirer ventuellement lattention sur lancessit de
prospecter de nouvelles zones demprunt avant le dbut des
travaux.
Rapport final
tabli aprs ralisation de toutes les tapes prcdentes, il comprend
: une synthse de toutes les tudes gologiques entreprises depuis le
dbut des tudes ; la synthse gotechnique voque ci-dessus (tude
gotechnique prliminaire) ; la dfinition des reconnaissances dAPD
(forages carotts, prlvements intacts ou rema-nis, gophysique,
essais gotechniques en laboratoire et in situ...) ; le choix
argument du type douvrage le mieux adapt au site ; une esquisse
prliminaire du barrage (zonage, pentes, ancrage, purge...) et un
avis surle traitement de la fondation et le cas chant de la
cuvette.
TUDES GOLOGIQUE ET GOTECHNIQUE DAPD (AVANT-PROJET DFINITIF)
Dans le cas des plus petits barrages, cette phase pourra tre
confondue avec celle dAPS.
But poursuivi
Sauf cas particulier, la gologie est dj bien connue ce stade, et
seules des reconnais-sances ponctuelles sont gnralement ncessaires
(en particulier : fondation des ouvragesannexes tels quvacuateur de
crues, galeries de vidange, de drivation, de visite, tour deprise,
barrages secondaires sils ntaient pas envisags lors de lAPS).
Cependant, en cas de modification significative de limplantation
du barrage (ou du seulaxe de lorgane dtanchit) depuis les
reconnaissances dAPS, de nouveaux foragescarotts avec essais deau
sont ncessaires sur le nouvel emplacement.
Cest en revanche ce stade des tudes que la plus grande partie
des tudes gotechni-ques proprement dites (mcanique des sols ou des
roches selon le cas) est gnralementralise et ncessaire : prlvement
dchantillons en nombre adapt la taille de louvrage et aux
conditions
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Chapitre I I I
61
rencontres (degr de complexit gologique et de variabilit des
sols), en fondation etdans les zones demprunt envisages ;
ralisation dessais de laboratoire (programme adapt pour bien
connatre la fondationdes ouvrages et les zones demprunt de
matriaux). Leur but est de fournir au projeteur leslments
ncessaires la conception dtaille du barrage et de permettre la
dfinition desrecommandations dordre gologique et gotechnique pour
la conduite des travaux et lesuivi ultrieur de la vie de louvrage.
Cette phase dtude correspond en France, pour lesbarrages de hauteur
suprieure ou gale 20 mtres, au dossier dfinitif soumettre auComit
Technique Permanent des Barrages.
Mthodologie des tudes gologiques et gotechniques dAPD
Les tudes gologique et gotechnique dAPD comprennent tout ou
partie des lmentssuivants, de manire trs variable selon les
caractristiques de chaque ouvrage (impor-tance, complexit, type de
barrage...).
Reconnaissance complmentaire ventuelle de la fondation du
barrage et des ouvragesannexes, notamment en cas de terrains peu
consistants, de changement dimplantation,ou de reconnaissances
antrieures insuffisantes (problmes fonciers par exemple) :
tran-ches la pelle, sondages carotts avec essais deau et/ou
prlvement dchantillons intacts , essais in-situ (pntromtre...).
Reconnaissance dtaille des zones demprunt de matriaux par
tranches la pelle,avec prlvements pour essais en laboratoire
(notamment : prospection de nouveaux ca-siers en cas dinsuffisance
du volume des matriaux disponibles, parfois en raison
duneaugmentation de celui du barrage, ou en cas de changement
tardif de type de barrage).
Essais gotechniques en laboratoire (mcanique des sols et/ou des
roches) sur chan-tillons intacts et remanis, de la fondation et des
emprunts.
Analyses chimiques, radiomtriques, sur les matriaux demprunt ou
sur des terrains defondation.
Synthse gotechnique (et gologique le cas chant) de la fondation
et des matriauxdemprunt, dbouchant sur la ralisation de calculs de
stabilit permettant de dfinir leprofil du barrage (en terre) ou le
niveau de fondation des ouvrages rigides.
Choix dfinitif des axes (ouvrages principal et annexes,
tanchit), du type douvrage,de ses matriaux constitutifs.
Dfinition prcise de la nature et de la forme des organes
dtanchit, de la zonationdu barrage (selon le cas), des casiers
demprunt, des conditions de mise en uvre desmatriaux, des
dispositifs dauscultation de la fondation et du barrage.
Recommandations pour la conduite des travaux et le suivi de
louvrage en service(prcautions prendre, notamment pour la stabilit
des versants et talus dexcavations encours de travaux et lors de
vidanges de la retenue ; matrise de la teneur en eau
pourldification de barrages en remblai ; points darrt ncessitant
une rception par le go-logue avant poursuite des travaux ;
dispositions de dtail arrter en fonction des obser-vations faites
lors des travaux...).
-
tudes gologiques et gotechniques
62
GOLOGIE ET GOTECHNIQUE AU STADE DU PROJET
Elles concernent essentiellement la rdaction des parties
gologique et gotechnique duCahier des Clauses Techniques
Particulires1 (CCTP) des marchs de travaux (selon les cas:
terrassements, travaux prparatoires des ouvrages de gnie civil,
injections, paroi mou-le, auscultation...).
Ce CCTP a notamment pour but de prciser lintention des
entreprises participant auxappels doffres les points particuliers
prendre en considration pour ltablissement deleurs offres et
surtout pour la ralisation des travaux. Il comporte les documents
dinformationaux entrepreneurs consults : hydrologie, gologie,
rsultats des reconnaissances.
Les points particuliers devant faire lobjet de Spcifications
Techniques Dtailles (STD)sont les suivants (liste indicative et non
exhaustive) : conditions de tri, slection et mise en uvre des
matriaux de remblai, normes de com-pactage (fourchette de teneur en
eau et de compacit, valeurs limites du degr de satura-tion et/ou de
la pression interstitielle, fuseaux granulomtriques, modalits du
contrle desmatriaux...) ; critres darrt et de rception des fouilles
et purges ; pentes de talus aprs excavation respecter (fouilles,
emprunts) ; spcifications particulires concernant, le cas chant,
les injections (profondeurs, pres-sions, critres darrt :
pression/volume...) ; spcifications particulires concernant, le cas
chant, la paroi moule (critres darrt,conservation dchantillons,
prcautions concernant la pizomtrie...) ; spcifications particulires
concernant, le cas chant, le voile de drainage (orientationdes
forages par rapport au pendage, espacement, profondeur, traitement
des zones aularge) ; spcifications concernant les pizomtres
(nature, zones sensibles surveiller ventuel-lement...).
SUIVI GOLOGIQUE DES TRAVAUX
But poursuivi
Lintervention de la personne ayant ralis lensemble des tudes
gologiques prliminai-res et particip llaboration du projet est
indispensable pendant le droulement destravaux de construction du
barrage.
En effet, des adaptations de dtail ou parfois plus importantes
peuvent tre ncessaires un moment ou un autre des travaux, car les
reconnaissances prliminaires, mme trsdtailles, ne concernent
rellement quune faible partie du volume de terrain. Ceci estdautant
plus vrai que la variabilit des paramtres gologiques et
gotechniques estimportante.
Il importe de bien noter que la phase de ralisation des travaux
fait partie intgrante destudes, car cest ce seul moment que la
gologie peut tre vue en vraie grandeur et en
1. On trouvera au chapitre IV, p. 101 les indications ncessaires
l'tablissement du CCTP d'un barrage enremblai.
-
Chapitre I I I
63
continu, et que peuvent tre dcels dventuels problmes ou lments
importants, ayantpu chapper aux reconnaissances. Il convient den
tenir compte moyennant des adapta-tions ou des modifications des
dispositions constructives initialement prvues. Par exempleen
approfondissant localement des organes dtanchit, en purgeant des
terrains peuconsistants, en adaptant le zonage du remblai, en
ajoutant des drains, en adaptant laprofondeur de pizomtres....
Ces modifications, qui sont parfois dcider trs vite sur le
chantier, en raison du rythmesouvent rapide des travaux, doivent
tre notifies en temps utile aux entreprises concer-nes, sous forme
crite (ordre de service, compte rendu de visite, inscription au
journal dechantier) accompagne de plans et croquis.
Elles sont archiver ensuite dans le cadre du Dossier des
Ouvrages Excuts ou Plans deRcolement, constituant la mmoire du
chantier et utiles lorsquil est ncessaire de cher-cher la cause de
dsordres ou de comportements anormaux plusieurs mois ou annesaprs
la fin des travaux. Cette recommandation garde toute sa valeur pour
les plus petitsbarrages.
Mthodologie du suivi gologique des travaux
Pour atteindre ce but, le gologue doit tre troitement associ au
droulement du chan-tier, sous forme de visites priodiques, pour une
part programmes en fonction des phasesde travaux ncessitant son
intervention (rception de fond de fouilles...), et pour le
resteselon une priodicit adapter aux caractristiques du chantier
(importance des ouvra-ges, complexit gologique, exprience des
entreprises).
Il importe donc que le gologue soit tenu inform en temps utile
de lavancement destravaux, afin de pouvoir programmer ses visites
et viter : de ne pouvoir faire les observations et rception prvues
; de retarder les travaux (arrt ou remblaiement de fouille...), ce
qui est toujours difficile etgnrateur de conflits gnralement
nuisibles la qualit du travail.
La liste, non exhaustive, des tches accomplir au cours des
travaux de construction dunbarrage est la suivante :
Suivi de la ralisation des fouilles de toutes natures (ancrage,
clef dtanchit, purge,dcapage superficiel, galeries creuses dans le
rocher...) :- comparaison aux prvisions, dcision darrt ou de
poursuite des fouilles (adaptation duniveau darrt des fouilles aux
conditions gologiques rencontres) ;- surveillance de la stabilit
des excavations, des versants naturels et talus (en dblai
ouremblai), avec si ncessaire dcision de mise en uvre de
confortements (pinglage deblocs rocheux instables, adoucissement,
cloutage ou paulement de talus meubles...).
Lever gologique des fonds de fouilles (ancrage, purge, clef
dtanchit, ouvragesannexes en bton : galeries, vacuateur de crues,
tour de prise) : il est gnralement fait,pour les ouvrages dune
certaine importance, loccasion de la rception contractuelledes
fonds de fouille prvue au march, et peut saccompagner de prise de
photographies,prlvement dchantillons, relevs de fracturation,
levers topographiques prcis de pointsparticuliers visibles en fond
de fouille.
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tudes gologiques et gotechniques
64
Lever gologique des galeries creuses dans le rocher (rserves en
gnral aux plusgrands des ouvrages viss ici) : reprsentation de la
nature des terrains traverss et de leurstructure (fracturation,
pendages, schistosit, porosit) sur un plan dvelopp de la sectionde
la galerie, avec report de tous indices hydrogologiques (cavits,
venues deau, per-tes...).
Suivi des prlvements de matriaux demprunt pour les barrages en
terre :- comparaison des terrains effectivement rencontrs avec les
prvisions, et contrle de laconformit de la conduite des emprunts
avec les spcifications du march ;- recherche de nouveaux casiers si
ncessaire ;- adaptation des conditions dexploitation : tri des
matriaux, zonage du remblai, traite-ment des matriaux (schage,
humidification, criblage...) ;- surveillance de la stabilit des
talus rsiduels, et adaptation de la conduite des empruntsen cas de
problmes.
Suivi de lexploitation des gtes dagrgats et des carrires (pour
BCR, protections enenrochements...) :- comparaison avec les
prvisions ;- contrle de la conformit des matriaux exploits aux
spcifications du march (granulo-mtrie ou blocomtrie, nature, forme,
caractristiques mcaniques...).
Suivi de la ralisation des drains et puits drainants en
fondation. Lattention doit porteressentiellement sur :- la
vrification de la traverse effective et correcte des zones drainer
ou dcomprimer(suivi des forages, examen des cuttings,
enregistrement de paramtres, diagraphies...), etladaptation
ventuelle de la profondeur et de lorientation des drains ;-
labsence de colmatage lors de la foration (pas dutilisation de
boues de forage, net-toyage soign en fin de foration jusqu
lobtention deau claire) ;- le dveloppement des puits ventuellement
ncessaires ;- la conformit des dispositifs filtrants (dimension,
nature et disposition des crpines) auxspcifications et aux
conditions rellement rencontres, et leur adaptation si ncessaire ;-
la ralisation correcte, le cas chant, de lisolation de certaines
zones ne devant pastre mises en communication hydraulique ;- la
vrification finale du fonctionnement (qui peut navoir lieu parfois
quaprs remplis-sage partiel ou total de la retenue), avec en
particulier labsence de tout entranement departicules de sol dans
leau recueillie (qui pourrait constituer lamorce dun renard).
Suivi de la ralisation des voiles dinjection (le cas chant) :-
dfinition, en liaison avec les spcialistes de lentreprise, du plot
dessai et des consignesdinjection (pressions et/ou volumes limites,
critres darrt) ;- tablissement de coupes gologiques reconstitues
par enregistrement des paramtresde forage destructif ;-
modifications ventuelles de la profondeur du voile
(approfondissement au niveau dacci-dents permables...), ou de son
extension latrale (allongement des voiles au large) ;-
modifications ventuelles de lespacement entre forages, du dosage et
parfois de lanature du coulis, des paramtres dinjection (pression,
volume, dbit) ;- dfinition et suivi de sondages de reconnaissance
ou de contrle avec essais deau ;- dcision ventuelle de retraitement
en cas de mauvais rsultats des essais de contrle ;- synthse et
interprtation des absorptions de coulis et des pressions
dinjection.
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Chapitre I I I
65
Suivi de la ralisation des parois moules (le cas chant) :-
tablissement de la coupe des terrains traverss par prlvement
dchantillons la sortiede la benne, si le type doutil utilis et/ou
la nature des terrains le permettent ;- rception du fond
dexcavation (prlvement dun chantillon la benne en fin
decreusement), notamment lorsquun niveau dancrage particulier doit
tre atteint ;- surveillance particulirement attentive de la
continuit de la paroi ;- surveillance de la stabilit des parois, de
la largeur et de la verticalit de lexcavation(observer le centrage
des cbles ou tiges par rapport aux bords de celle-ci lors de
ladescente et de la monte de la benne) ;- contrle dventuels
hors-profils de creusement (visibles sur les courbes de
btonnage,dans le cas des parois au bton plastique o lon substitue
ce dernier la boue decreusement) ;- suivi de la pizomtrie de part
et dautre de la paroi au cours des travaux (il convient desassurer
en permanence que la boue ou le coulis dans lexcavation est un
niveausuprieur dau moins 1,5 2 mtres celui de la surface
pizomtrique dans le terrainnaturel, afin dassurer la stabilit des
parois) ;- dcisions ventuelles de modification de la gomtrie
(augmentation ou diminution de laprofondeur et de lextension
latrale) en fonction des conditions gologiques
effectivementrencontres.
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tudes gologiques et gotechniques
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reconnaissance et essais.Prlvement des sols et des roches :
mthodologie et procdures.
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