Ce document est un cours de barrages destiné aux étudiants de l'Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene (USTHB). Il couvre les notions suivantes:
- Généralités sur les barrages
- Barrages poids
- Barrages à contreforts
- Barrages voûtes
- Barrages en terre
Le cours se concentre particulièrement sur les barrages voûtes, leur conception, leurs avantages et inconvénients, ainsi que les critères de choix de leur emplacement.
Cours Barrages UED 1.1 USTHB -Barrage
Télécharger PDFBarrages Voûtes
Les barrages-voûtes, de forme arquée, profitent de leur forme pour reporter la poussée de l'eau vers le rocher des rives. Utilisés dans les vallées étroites avec des fondations rocheuses rigides, ces barrages sont particulièrement élégants en raison de leur forme arquée, qui permet de reporter la poussée de l'eau sur les flancs de la vallée.
Choix de l’emplacement
Pour la réalisation d’un barrage voûte, plusieurs conditions doivent être remplies :
- La vallée doit être relativement étroite.
- Les appuis latéraux doivent être topographiquement favorables (si possible symétriques).
- Les conditions géologiques doivent être bonnes.
- La stabilité du rocher aux rives doit être assurée pendant la construction et l’exploitation du barrage.
- Le comportement homogène et isotrope de la fondation doit être assuré (éviter les failles et discontinuités).
- Le rocher doit être sain et peu perméable.
Avantages des barrages voûtes
- Le volume de béton est réduit (l'épaisseur à la base est de l'ordre de 15 - 20 % de la hauteur, contre 75 - 80 % pour un barrage poids).
- Le système statique tridimensionnel hyperstatique induit une grande réserve de portance.
- L'effet des sous-pressions est réduit du fait de l'épaisseur limitée de la fondation.
Inconvénients des barrages voûtes
- Les contraintes sont importantes dans le béton et dans le rocher.
- Le prix du m3 de béton, plus dosé en liant, n'est qu'un peu plus élevé, tout comme le prix du m2 de coffrage.
- Les gradients hydrauliques sous la fondation sont importants.
Conception des barrages Voûtes
La conception structurelle des barrages voûtes repose sur la répartition des charges dans le corps du barrage et au-delà de la portée de ce cours. Les méthodes utilisées incluent la méthode d'anneau indépendant, la méthode d’essai de chargement, la théorie de l'élasticité et la théorie des coques.
Conception hydraulique
La conception hydraulique des barrages voûtes inclut la détermination de l'épaisseur à n'importe quelle hauteur, l'effet de la force de soulèvement, les contraintes dues à la glace et aux changements de température, et l'action de la voûte près de la crête du barrage.
FAQ
Quels sont les avantages des barrages voûtes ?
Les avantages des barrages voûtes incluent un volume de béton réduit, une grande réserve de portance et une réduction des sous-pressions.
Quels sont les inconvénients des barrages voûtes ?
Les inconvénients des barrages voûtes incluent des contraintes importantes dans le béton et le rocher, un coût de béton plus élevé et des gradients hydrauliques importants sous la fondation.
Quelles sont les conditions nécessaires pour la réalisation d’un barrage voûte ?
Les conditions nécessaires pour la réalisation d’un barrage voûte incluent une vallée relativement étroite, des appuis latéraux favorables, de bonnes conditions géologiques, une stabilité du rocher aux rives, un comportement homogène et isotrope de la fondation, et un rocher sain et peu perméable.