Principes de conception des barrages sur fondations perméables

Nous détaillons ici les dix-huit principes de conception importants pour les barrages sur fondations perméables.

(i) Pour contrer la pression de soulèvement, il est nécessaire de prévoir une épaisseur appropriée du sol en différents points.

(ii) La pente de sortie peut être maintenue dans les limites autorisées en prévoyant une profondeur appropriée de la palplanche à l'extrémité aval du sol.

(iii) Etant donné que des trous d'affouillement peuvent se produire du côté amont ou aval du palier de déversoir, des palplanches sont indispensables à l'extrémité s / s et à l'extrémité d / s du plancher pour éviter la défaillance du déversoir en glissant le sous-sol dans les trous d'affouillement par de simples pressions de la terre. En d'autres termes, les palplanches U / S et D / S préviennent la défaillance du déversoir en raison de la détérioration de la fondation.

(iv) Les pressions sous le plancher en aval augmentent en même temps que la profondeur de la palplanche d / s. La ligne de pile U / S n'a que peu d'effet sur la réduction de ces pressions car l'espacement entre les deux est généralement plus grand.

(v) La palplanche intermédiaire n'empêche ni le sablage ni la modification de la répartition de la pression pour réduire la pression de soulèvement sous le plancher d / s. L’objectif principal des palplanches intermédiaires est de créer une deuxième ligne de défense en cas de défaillance des palplanches U / S ou D / S.

(vi) En règle générale, les palplanches sont enlevées jusqu'à la profondeur d'affouillement normale. La profondeur de l'affouillement (R) est donnée par la formule de Lacey. Il est mesuré en dessous du niveau d'inondation maximum.

(vii) La profondeur de la palplanche d / s est déterminée de manière à ce que, en plus de sa profondeur atteignant la profondeur normale de l'affrètement pour la partie de l'ouvrage, elle offre une pente de sortie sûre associée à une longueur appropriée du sol.

(viii) Une pratique couramment adoptée en ce qui concerne les pieux intermédiaires est de fournir un palplanche intermédiaire simple et profond sous la crête du déversoir. Ce n'est cependant pas obligatoire. Plusieurs palplanches intermédiaires peuvent également être prévues, par exemple un u / s de la crête et l’autre d / s de la crête sous les orteils du glacis.

(ix) Le niveau du plancher d / s est tellement fixé que le saut hydraulique, même dans les pires conditions, se produit sur le glacis en pente lui-même. La profondeur de la palplanche sera évidemment la profondeur entre le haut du plancher d / s et le fond du trou d'affouillement normal donné par la formule de Lacey.

(x) Les pentes comprises entre 1/3 et 1/5 pour le glacis sont considérées comme étant appropriées pour réaliser une économie ainsi qu'une dissipation d'énergie maximale.

(xi) La perturbation d'une onde stationnaire disparaît à une distance d'environ 5 fois la hauteur du saut. Par conséquent, la longueur du plancher imperméable horizontal en aval doit être au moins égale à 5 fois la hauteur du saut hydraulique.

(xii) L'épaisseur du sol calculée pour contrecarrer les pressions de soulèvement n'est adéquate que lorsque toute l'épaisseur du sol imperméable est considérée comme une masse solide. Si le sol est posé en couches et si elles se séparent, une pression totale peut être transmise par des fissures. Il est évident que le sol ne sera pas en sécurité dans une telle situation. Par conséquent, il est essentiel que le sol soit posé comme une masse solide dans une seule couche. En variante, des renforts en acier peuvent être utilisés pour nouer les couches du sol afin de les rendre inséparables.

(xiii) Les culées et les murs en aile, comme pour toute structure hydraulique, sont conçus en tenant compte de la pression due à la sécheresse du sol, de la pression due au sol saturé et de la pression hydraulique agissant en association avec la pression du sol saturée.

(xiv) Les fondations des culées et des murs de flanc entre toute paire de lignes de pieu doivent descendre jusqu'au niveau du bas de ces lignes de pieu. De même, les fondations des murs de retour du flanc u / s et d / s doivent descendre jusqu'au niveau du bas de la ligne de pieu correspondante. De plus, les murs de retour doivent être ramenés dans la rive à hauteur de deux fois la profondeur de la palplanche correspondante au-dessous du niveau du sol.

(xv) À l'extrémité amont du plancher imperméable, on indique généralement une protection supplémentaire par des blocs de béton recouvrant des pierres en vrac sur une longueur égale à la profondeur d'affouillement sous le lit de la rivière. Il a généralement une épaisseur de 1, 2 m et des blocs de béton de plus de 60 cm de profondeur.

xvi) En aval, après le plancher imperméable, un filtre inversé d’une longueur variant de 1, 5 à 2 fois la profondeur de l’affouillement sous le lit de la rivière est fourni. Le filtre inversé a généralement une épaisseur de 60 cm et doit être protégé par des blocs de béton de 1 à 1, 2 m de profondeur.

(xvii) La protection du lit en amont et en aval est flexible et tente de s’adapter à un léger affaissement. La protection est toutefois censée être inamovible et non destinée à couvrir le visage décapé de la même manière qu’elle le fait en lançant des tabliers. Cette protection lâche nécessite donc un entretien constant.

(xviii) En amont et en aval du barrage / barrage, des berges de guidage sont indispensables pour diriger le flux dans la voie navigable.