Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Guide ERINOH – Volume 3 114 Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques Progression La progression de l’érosion nécessite que soient réunies deux conditions : – une condition de persistance de l’érosion à l’interface, – une condition d’évacuation des particules érodées. Lorsque le sol fin est à granulométrie étalée, l’érosion modifie la granulométrie des couches en contact ; ce qui peut empêcher que l’érosion persiste. L’érosion fait partir sélectivement les plus petites particules : les plus petites sont en effet plus sensibles à l’initiation et ont moins de chances d’être filtrées. Ainsi, si le matériau fin a une granulométrie étalée, la zone en contact avec le matériau grossier perd ses fines, mais pas les particules les plus grossières. Cette première zone peut éventuellement former filtre vis-à-vis des couches suivantes et arrêter l’érosion. Cette érosion sélective peut donc aboutir à une situation stable, comme le pavage des rivières de montagne. Ainsi sur modèle réduit ou sur ouvrage, des lentilles de sable sont découvertes au contact du limon et du gravier les protégeant de l’érosion. Pour que l’érosion progresse, il faut également que les particules érodées trouvent un exutoire. Pour cela, il faut soit que l’écoulement débouche, soit que la zone de matériau grossier soit suffisamment étendue pour accueillir les particules érodées. Suivant la façon dont les particules érodées trouvent un exutoire, et selon la cohésion disponible dans les matériaux fins, la progression prend des formes variées : 1.formation d’un conduit à l’interface entre les deux matériaux. L’effet voûte ou de cohésion dans les matériaux fins peut en effet retarder l’effondrement du toit et laisser des conduits se développer. 2.tassements globaux ou locaux (fontis) par suite d’une érosion permanente. 3.fracturation ou soulèvement de l’exutoire colmaté. Le blocage d’un conduit d’érosion proche de l’exutoire, par effondrement du conduit ou arrivée massive de fines, peut provoquer un arrêt de l’écoulement et une hausse de la charge hydraulique au point que le bouchon subisse un claquage hydraulique. Ce claquage peut alors fracturer une recharge granulaire et amener la rupture de l’ouvrage. On retrouve ces différents mécanismes dans les essais réalisés au laboratoire de la CNR [Beguin 2011]. n Figure 3–30  Schéma de la digue en laboratoire CNR avec recharge fine (Beguin 2011)