VIEILLISSEMENT ET MAINTENANCE DES BARRAGES … · LA DOCUMENTATION CIGB Bulletin 93 «Vieillissement des barrages et des ouvrages annexes» Bulletin 119 «Rehabilitationof damsand

Cliquez et modifiez le titre

VIEILLISSEMENT ET MAINTENANCEDES BARRAGES FRANÇAIS

Michel LINOALGER- 28 FÉVRIER 2016

� Les « vieux » barrages français

� Quelques exemples de vieillissement et réhabilitation

� Barrages en maçonnerie

� Conclusions

PLAN DE L’EXPOSEPLAN DE L’EXPOSEPlan de l’exposé

LA DOCUMENTATION CIGB

�Bulletin 93 « Vieillissement des barrages et des ouvrages annexes »

�Bulletin 119 « Rehabilitation of dams and appurtnant works »

�Bulletin 143 « Revue historique des barrages anciens »

�Bulletin 160 « Dam Decommissioning - Guidelines »

�Colloque Modernisation des barrages – CFBR - 2013

•http://www.icold-cigb.org/GB/Publications/bulletin.asp

•Brasilia

2009

•Montréal

2003

•Durban

1994

•Vienne

1991

� 570 grands barrages (h > 20 m)

� La moitié des barrages a moins de 25 m

� 2% des barrages de plus de 100 m

�Quelques très vieux ouvrages

�Une 2ème phase 1830 - 1940 : navigation et AEP

� La grande époque 1950 - 2000 : énergie

•XVIIème siècleSaint Ferréol

•XIXème siècle

•Torcy neuf

•Le début du XX ème siècle

•Tulières

•Le milieu du XX ème siècle

•Bort les Orgues

•Il n’a pas encore eu le temps de vieillir…

•Rizzanese

Réhabilitation et modernisasion

des barrages

Quelques exemples

•

Barrage de RASSISSE

2015

• Utilisation extrême de la

topographie

• Petite culée en RG

• Culée précontrainte en RD

Perte de précontrainte

⇒24 MN par culée

•

•

Confortement du barrage à contreforts

Transformation en barrage

poids par remplissage entre

les contrefort

Barrage de RASSISSE

2015

Evacuateur de crueAugmentation de la capacité

• Avant 284 m3/s vanné

• Après 420 m3/s libre

EVC existant sur la voûte

‐ PKW 100 m3/s

‐ coursier inchangé

Nouvel EVC en RD

‐ PKW : 320 m3/s

Barrage de RASSISSE

2015

Gros apport de la modélisation

hydraulique 3D

Barrage de RASSISSE

2015

Barrage de RASSISSE

2015

1er BCR français

1988

h=35 m

Barrage des Olivettes

cavités

Vieillissement prématuré

BCR fortement dégradé dans la

zone de plus forts gradients

hydrauliques

Barrage de Saint-Pardoux

Barrage homogène (h=20m) en arènes granitiques

Banquette aval en enrochements

Drain de pied

Enrochements

Pas de filtre!!!

⇒Érosion interne

(suffusion)

Réalisation d’une paroi

moulée axiale en 1993

Barrage de Saint-Pardoux

Barrage de Saint Ferréol

1672Dégradation du grand mur

Erosion interne du remblai d’arène

Suintement, fontis…

Paroi moulée au coulis

autodurcissant en 2006

•24

Vieux barrages françaisen maçonnerie

� Grande majorité des barrages construits en France au XIXème et début

du XXème

� Recensement des 70 barrages français (y/c pathologies, confortements)

� Informations recueillies sur plus d’une trentaine de barrages

• Rc, dh, dd, ν, E, ϕ, n, K, Vs

voir communication écrite dans les actes du Colloque CFBR « Modernisation des barrages » - Paul Royet et Al.)

Amélioration de l’étanchéitéce qui ne marche pas très bien

Injections du corps du barrage

– Retour d’expérience mitigé ; efficacité rarement durable ; attention aux pressions d’injection

• Effets positifs sur les propriétés mécaniques de la maçonnerie

Enduit généralisé sur le parement amont

– Retour d’expérience variable en enduit traditionnel : succès mais aussi échecs

• Nombreux facteurs influençant la qualité des travaux, dont certains difficilement contrôlables

Résine époxy souple Flexter 200

(600 g/m², 3 couches + anti-UV)

Technique utilisée avec succès pour

plusieurs barrages situés en haute

altitude

Barrage EDF de Cottepens 2

Amélioration de l’étanchéitéce qui peut bien marcher

Revêtement époxy élastoplastique à deux composants

Amélioration de l’étanchéitéce qui peut bien marcher

Les joints sont d’abord recreusés, lavés et séchés; puis un mortier est appliqué par projection à la machine

•Barrage d’Alfeld (68)

Étanchéité par rejointoiement du parement amont

(Rex 10 cas)

•Barrage de la

Rive

•Préparation de

la face amont

•et construction

de la plinthe

Étanchéité par géomembrane

Amélioration de l’étanchéitéce qui marche bien

•Barrage de la

Rive

•Installation de

la membrane

géomembane géotextile

géogrille

Étanchéité par géomembrane

Amélioration de l’étanchéitéce qui marche bien

Retour d’expérience positif sur cette technique

� diminution spectaculaire des

fuites à travers le barrage et la

piézométrie dans la maçonnerie

� faibles évolutions des

caractéristiques physico-chimiques

de la membrane avec le temps

�Comportement réversible lors de

vidanges pour ETC

Étanchéité par géomembrane

Amélioration de l’étanchéitéce qui marche bien

Renforcement de la stabilitéRemblai aval

Retour d’expérience positif, mais :� justification de la stabilité difficile

� aspects esthétique (certes subjectif) et d’emprise

Renforcement de la stabilitéTirants précontraints

� Tirants libres sur la majeure partie de leur longueur, contrôlables, protégés contre la corrosion

� Nécessite une poutre de répartitions des efforts

� Tension de 500 à 1700kN sur les 4

Barrage de Pontabouland

Pesage en 2011 suite installation des

tirants en 1997

•Drainage fondation

Renforcement de la stabilitéDrainage corps de barrage et fondation

� Mais attention à l’augmentation des gradients hydrauliques !!

•St Martin de Londres (34)

•Forage de drains inclinés depuis

le pied aval

Diminuer les sous-

pressions :

drainage

Renforcement de la stabilitéDrainage corps de barrage et fondation

1. Un sujet important non abordé: la réaction alcali-granulats

dans les barrages en béton

2. L’eau qui percole le barrage est le premier facteur de

vieillissement

• Dissolution du mortier des maçonneries

• Alcali-réaction des bétons

• Érosion interne des remblais et des fondations

3. Evolutions de la réglementation

• Révision de la crue de projet : réfection d’un gran d nombre

d’évacuateurs de crue

• Révision des critères de stabilité

• Prise en compte « moderne » du séisme

4. La maintenance : une action de longue haleine et à

entreprendre suffisamment tôt

• En France, effort constant depuis les années 70

• Nouvelle vague de réhabilitation avec la loi de

2007 sur la sécurité des barrages

5. Maîtrise d’ouvrage et service de contrôle, autant

que possible distinct.