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Un recours croissant aux robots d'inspections et drones pour les barrages et les digues

, Benjamin Coutand & Nicolas Trolonge
Les inspections visuelles sont un des piliers de l’auscultation et de la surveillance des ouvrages, en particulier les ouvrages hydrauliques. Ces inspections ont été inscrites dans les premières règlementations portant sur les barrages et ont été maintenues à chaque évolution de ces textes. La décennie écoulée a donné naissance à des robots d’inspection, notamment aériens et sous-marins, élargissant très largement le périmètre des inspections en s’affranchissant de conditions d’accès jugées jusqu’alors difficiles voire impossibles pour...

Contrôles non destructifs de type ACFM sur le blindage de la vidange de fond du barrage de Génissiat

Nicolas Crocheton
La méthode ACFM est une technique relativement récente pour le contrôle de défauts sur des éléments métalliques. Elle est basée sur l’exploitation des courants de Foucault pouvant être diffusés en surface de pièces brutes ou de cordons de soudure. Cet article se propose de présenter les principales caractéristiques de cette méthode ainsi qu’un cas d’application au travers du diagnostic du blindage de la vidange de fond du barrage de Génissiat ; ceci dans le but...

Tour d’horizon des mesures de réponse de barrages sous bruit ambiant

Nicolas Humbert, Abdoul Diallo & Thierry Guilloteau
Les mesures de bruit ambiant sont des méthodes qui se développent dans le monde du génie civil, que ce soit dans le cadre de la réévaluation du dimensionnement ou pour assurer le suivi et la maintenance des ouvrages tout au long de leur vie. Ces méthodes sont aussi utilisées sur plusieurs ouvrages hydrauliques à l’international, en complément à l’auscultation classique : on citera par exemple le barrage de Roode Elsberg en Afrique du Sud, la...

Travaux d’injection des fissures du barrage de Bimont

Romain Giunti, Katia Laliche, Christine Noret & Loïc Sabau
Le barrage de Bimont est un barrage voûte à double courbure de 87 m de hauteur. Il comprend côté rive droite 4 zones affectées par une réaction sulfatique interne à l’origine d’un gonflement du béton qui a provoqué le développement d’un réseau de fissures ainsi qu’une ouverture des joints de construction. Les conséquences de ce phénomène sont une modification de l’état de contraintes et une perte du monolithisme de l’ouvrage. Le gonflement étant aujourd’hui quasiment...

Reconnaissances approfondies pour déterminer la résistance des culées à la poussée des barrages voûtes

Frédéric Andrian, Pierre Agresti & Vanina Gbiorczyk
Le barrage des Galens est une voûte mince d’environ 20 m de haut implantée en vallée large. Le rapport L/H est proche de 5 et la fermeture de la vallée est assurée par deux culées en rives. Le comportement du barrage est marqué par des déplacements saisonniers significatifs, de l’ordre du centimètre en crête à cote de retenue constante. Cette sensibilité thermique se traduit par une poussée accrue sur les culées en été : les...

Conception et réalisation d’un dispositif de surveillance du phénomène d’érosion interne de la fondation superficielle du barrage de Charmes

Thibault Carlier, Thibault Carlier & Thibault Carlier
La maîtrise des phénomènes d’érosion interne dans les ouvrages hydrauliques constitue un enjeu majeur pour l’évaluation de la sécurité des aménagements. Les apports récents, notamment issus du Projet National ERINOH (ERosion INterne dans les Ouvrages Hydrauliques), ont permis l’introduction de recommandations et guides pour améliorer la conception et la maintenance des ouvrages potentiellement sujets à ce phénomène. Le barrage de Charmes, exploité par les Voies Navigables de France pour l’alimentation en eau du Canal de...

Efficacité et durabilité des écrans étanches « soil mixing » dans les digues

Sébastien Patouillard, Fabrice Mathieu & Lucile Saussaye
En 2012, la DREAL Centre-Val de Loire a testé deux techniques de mélange en place par tranchée de sol mixé (deep soil mixing) dans le cadre de chantiers expérimentaux. Elles ont été mises en œuvre par l’entreprise Solétanche Bachy à l’aide d’un porteur équipé d’une lame rotative, dite « trancheuse-malaxeuse ». Ces techniques ont été utilisées sur plusieurs chantiers en France et en Europe. Pour autant, il peut être encore prématuré d’affirmer qu’elles s’adaptent à...

Modélisation du comportement de barrage à l'aide de Réseaux de Neurones Mix

& Christine Noret
L’auscultation d’un barrage est un sujet crucial pendant toute sa durée de vie, car elle permet de s’assurer de sa sûreté. Des instruments tels que thermomètres, piézomètres, pendules, etc. sont installés pendant la construction du barrage et fournissent des enregistrements en continu pendant plusieurs décennies. L'interprétation de ces informations est vitale pour évaluer l'état de santé de l’ouvrage. Avec les méthodologies actuelles, telles que les méthodes statistiques de type HST, cas particulier des méthodes à...

Barrage voûte de Laouzas (EDF) – Confortement de la butée rocheuse à l’aval des plots centraux et requalification de l’ouvrage

François Morel, Emmanuel Robbe, Jean Luc Kruszyk, Marc Hoonakker & David Sabatier
Cet article a pour objectifs de présenter une synthèse des études et travaux récents (période 2007-2017) conduits, en France, sur le site du barrage de Laouzas (Tarn), exploité par Électricité de France (EDF) et de détailler la requalification de l’ouvrage menée à bien au premier trimestre 2017. Le barrage voûte en béton à double courbure de Laouzas a un comportement typique des ouvrages en vallée large. Ce comportement est notamment caractérisé par une ouverture au...

Maîtrise de l’état thermique des barrages voûtes : exemple du barrage de Gage 2

Claire Pralong, Christian Schadegg & Emmanuel Robbe
Le comportement thermo-mécanique des voûtes minces est fortement influencé par les conditions de température extérieures. Pour certains ouvrages sensibles, il peut être souhaitable de limiter de manière active l’effet des températures extrêmes sur l’amplitude du champ thermique du béton, afin de maintenir le comportement du barrage dans un domaine défini. Dans ce cadre, l’article présente le retour d’expérience des dispositifs de refroidissement et de chauffage mis en œuvre par EDF sur le barrage de Gage...

Méthodes de calcul innovantes pour les études d’évaluation de la sûreté des ouvrages en remblais

Olivier Bory, Benjamin Girard &
Les Maîtres d’Ouvrage qui exploitent des ouvrages en remblai de grand linéaire construits il y a plus de quarante ans sont aujourd’hui confrontés à la question de leur justification, en particulier vis-à-vis du risque de rupture par cisaillement sous chargement statique ou sismique. En effet, ces ouvrages dont la hauteur maximale au-dessus du terrain n aturel ne dépasse pas généralement 30 m, n’ont pas été conçus et réalisés à l’époque avec les mêmes niveaux d’exigence...

Diagnostics d’ouvrages par vecteurs aériens et sous-marins

Valérie Girard, Mélanie Tron, Coline Brothier, Olivier Samat, Frédéric Guillot, Yann Gayet & Didier Cassan
Les grands barrages font l’objet d’examens périodiques réglementaires (Diagnostics Exhaustifs) dont l’objectif premier est de s’assurer que l’état du barrage et des ouvrages remplissant une fonction de sûreté est satisfaisant. Ces diagnostics permettent de déceler d’éventuels désordres sur les parties visibles ou habituellement immergées des ouvrages, et d’en apprécier leur évolution. Le diagnostic des parties immergées peut être effectué par des examens subaquatiques, qui, avec l’apparition et le perfectionnement des techniques acoustiques, peuvent être réalisées...

Apport de la diagraphie numérique en forage - Exemple d'utilisation au barrage du Chambon

François TAULE & Olivier CHUILLIAT
Depuis une quinzaine d’années, la diagraphie numérique est utilisée pour inspecter les forages sur les aménagements hydrauliques, en particulier pour reconnaitre la fondation et le contact béton-rocher. Cette technologie apporte un réel gain par rapport aux méthodes plus traditionnelles. Cette technologie a été utilisée lors des travaux de confortement du barrage du Chambon. Ce barrage, construit entre les années 1929 et 1935, est soumis à des phénomènes de gonflement du béton, à l’origine de différents...

Apport de la diagraphie numérique en forage - Exemple d'utilisation au barrage du Chambon

François TAULE & Olivier CHUILLIAT
Depuis une quinzaine d’années, la diagraphie numérique est utilisée pour inspecter les forages sur les aménagements hydrauliques, en particulier pour reconnaitre la fondation et le contact béton-rocher. Cette technologie apporte un réel gain par rapport aux méthodes plus traditionnelles. Cette technologie a été utilisée lors des travaux de confortement du barrage du Chambon. Ce barrage, construit entre les années 1929 et 1935, est soumis à des phénomènes de gonflement du béton, à l’origine de différents...

Amélioration de la caractérisation de l'interface barrage-fondationn

Grégory COUBARD, Guilhem DEVEZE & Christophe VERGNIAULT
La réévaluation des chargements hydrologiques ou sismiques ainsi que l’évolution des règles concernant la justification de la stabilité des barrages-poids conduisent à la mise à jour périodique des études de stabilité de barrages existants. Pour réaliser ces études, les caractéristiques mécaniques de l’ouvrage et notamment les caractéristiques mécaniques de l’interface barrage-fondation doivent être évaluées. C’est dans ce cadre qu’EDF a lancé des travaux de recherches ces dernières années afin de mieux caractériser cette interface barrage-fondation...

Capteurs vibratoires connectés pour l’auscultation continue des ouvrages : exemple du barrage voûte de Ribou (Cholet)

Farouk Frigui, Sébastien Judenherc, Sylvain Genet & Jean Pierre Faye
La surveillance vibratoire des structures est mise en œuvre depuis quelques décennies à des fins de surveillance de l’état d’endommagement d’équipements industriels ou de structures bâties. Les techniques utilisées reposent le plus souvent sur l’emploi d’accéléromètres dont les signaux sont traités par des méthodes d’analyse des variations des fréquences propres, de calculs de déformées modales ou de calculs de flexibilité. Les objectifs visés sont la détection des dommages nouveaux, leur localisation et le suivi dans...

Les calculs cycliques pour accompagner le suivi et la maintenance des barrages voûtes

Frédéric Andrian, Mathieu Roy, Pierre Agresti & Yann Fournié
Les barrages voûtes sont des ouvrages fortement hyperstatiques : ils ont généralement la capacité de réorganiser leurs contraintes en cas d’ouvertures de fissures ou de glissements. Ce comportement non-linéaire, marqué lors de la première mise en eau et des premiers cycles peut être tolérable dans une certaine mesure pour les conditions normales d’exploitation. Le retour d’expérience montre que la dérive vers l’aval de la crête peut être pluricentimétrique avant une éventuelle stabilisation. Ce comportement, généralement...

Confortement du déversoir d’Herbens par mise en oeuvre d’un rideau de palplanches

Florian Carraz, Olivier Guilhem, Théo Arnaud, Carole Buisson, Olivier Minjard) & Nicolas Dalon
Afin d’améliorer la sûreté du déversoir composite d’HERBENS, EDF a décidé de mettre en place un rideau de palplanches à l’amont de l’ouvrage, pour jouer un rôle de batardeau. Du fait des contraintes imposées par le cahier des charges en matière de vibrations sur l’ouvrage et des caractéristiques de sol (sensibilité à l’érosion interne et forte compacité en fondation), VINCI CONSTRUCTION MARITIME ET FLUVIALE a retenu une méthode innovante pour la mise en fiche des...

Retour d’expérience sur les membranes d’étanchéité PVC en parement amont de barrages

Nathalie Rosin Corre, Christine Noret, Géraldine Milesi, , Marc Hoonakker & Pierre Agresti)
Le retour d’expérience de maîtres d’ouvrage, de bureaux d’études et de l’administration est présenté sur des membranes PVC-P posées à sec et exposées sur des barrages en France, en Belgique et en Polynésie de type poids maçonnerie, voûtes multiples ou remblai, dont Chartrain et Butgenbach respectivement premier barrage en maçonnerie et parmi les premiers multi-voûtes à être munis d’une membrane en Europe en 1993 et 2004. Sont présentés les caractéristiques des membranes et du géotextile...

Utilisation de tirants actifs pour le confortement des barrages – Retour d’expérience et étude de cas

François Morel, Guillaume Veylon, Paul Royet, Alexis Piron & Akim Salmi
Le vieillissement des barrages et les évolutions réglementaires visant à augmenter le niveau de sureté des ouvrages ont conduit à la réhabilitation de nombreux ouvrages en France comme à l’étranger. La solution de confortement consistant à mettre en place des tirants actifs s’est développée progressivement depuis les années 1970 et est aujourd’hui envisagée dans de nombreux projets en cours. L’utilisation des tirants d’ancrage pour le confortement des barrages n’a pas fait l’objet de synthèse récente...

Quinze ans et onze PKW plus tard : Retour d’expérience sur la conception et la construction d’évacuateurs de crue labyrinthes de type PKW

Frédéric Laugier & Julien Vermeulen
Les études technico-économiques comparatives menés sur un grand parc d’ouvrages ont montré que dans un grand nombre de cas, un évacuateur de crue à seuil libre de type labyrinthe PKW, était une option à retenir sur le plan technico-économique lors que l’ajout d’un nouvel évacuateur de crue est requis. Les évacuateurs de crue labyrinthe en touche de piano (PKW) sont une innovation récente dans le monde des barrages au regard des constantes de temps habituellement...

Exploitation d'un système d'auscultation incluant une surveillance par fibre optique des digues du Rhin entre Strasbourg et Iffezheim

, Cyril GUIDOUX, Fanny DUBIÉ & Vincent SPEISSE
En 2010, Voies Navigables de France (VNF) a décidé de mettre en place sur les digues en rive gauche du Rhin au nord de Strasbourg, un système d’auscultation incluant une technologie innovante de surveillance des fuites par fibre optique développée par EDF / geophyConsult. Les objectifs du système d’auscultation des digues de Gambsheim (13 km) et Iffezheim (25 km) sont d'assurer le suivi de leur comportement, hydraulique et mécanique, sur le long-terme, mais également au...

Travaux d’injection des fissures du barrage de Bimont

Romain Giunti, Katia Laliche, Christine Noret & Loïc Sabau
Le barrage de Bimont est un barrage voûte à double courbure de 87 m de hauteur. Il comprend côté rive droite 4 zones affectées par une réaction sulfatique interne à l’origine d’un gonflement du béton qui a provoqué le développement d’un réseau de fissures ainsi qu’une ouverture des joints de construction. Les conséquences de ce phénomène sont une modification de l’état de contraintes et une perte du monolithisme de l’ouvrage. Le gonflement étant aujourd’hui quasiment...

Conception et réalisation d’un dispositif de surveillance du phénomène d’érosion interne de la fondation superficielle du barrage de Charmes

Thibault Carlier, Thibault Carlier & Thibault Carlier
La maîtrise des phénomènes d’érosion interne dans les ouvrages hydrauliques constitue un enjeu majeur pour l’évaluation de la sécurité des aménagements. Les apports récents, notamment issus du Projet National ERINOH (ERosion INterne dans les Ouvrages Hydrauliques), ont permis l’introduction de recommandations et guides pour améliorer la conception et la maintenance des ouvrages potentiellement sujets à ce phénomène. Le barrage de Charmes, exploité par les Voies Navigables de France pour l’alimentation en eau du Canal de...

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  • 2018
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