Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Hétérogénéités et défauts Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 203 un peu inférieurs. Le premier accident a mis au moins 1 ou 2 jours à se développer. Cette cinétique différée peut provenir d’un développement lent des phénomènes d’érosion et/ou d’effets de vieillissement anormaux (du gel en partie haute, ou lessivage des injections au gel de silice par une eau acide). Situations à risques Les situations à risque sont celles qui peuvent provoquer le claquage hydraulique par tassement différentiel. Elles se déclarent souvent au niveau maximum historique de la retenue. Elles concernent souvent des sols à faible plasticité (IP<12) ou à tendance dispersive. Il est très difficile de garantir l’absence de fissuration des noyaux argileux, et des barrages en argile à l’interface avec un rocher raide ou un ouvrage hydraulique provoquant des tassements différentiels. Les calculs montrent que, dans ces différentes situations, le soulèvement hydraulique (pression interstitielle > contrainte totale majeure) est rendu possible par les tassements différentiels et les reports de charge qui en résultent. Le soulèvement hydraulique est pratiquement impossible à contrecarrer quand la contrainte effective verticale devient négative. Pourtant, les accidents ne sont pas si nombreux, et n’ont concerné que des matériaux particuliers. Pourquoi si peu de ruptures ? Et quelles sont les particularités des barrages accidentés et non rompus ? Initiation Les gradients moyens dans le noyau sont en général de l’ordre de 1 à 5. Dans un défaut traversant le noyau, les contraintes d’arrachement de l’écoulement y sont plus fortes que dans un remblai homogène. Un défaut de diamètre 5 mm sous gradient de 2 conduit à une contrainte de 25 Pa et un débit de fuite de 0,5 l/min, tandis qu’une fissure de 20 mm d’ouverture sous gradient de 2 conduit à une contrainte de 200 Pa, dépassant la résistance de la plupart des argiles. Dans les barrages zonés, en cas de défaut significatif, les sollicitations hydrauliques sont telles que la résistance à l’érosion est difficile à garantir. Par « défaut significatif », on entend ici un défaut traversant centimétrique – défaut qui conduit à une fuite mesurable. Ces défauts significatifs sont principalement les fissures ouvertes du noyau. Pour les barrages à retenue permanente, la cinétique est telle qu’une érosion initiée se développe dès l’ouverture de la fissure par claquage. Dans un noyau de barrage, l’initiation de l’érosion est difficile à éviter. Or, seul un barrage zoné s’est rompu (Teton), donc dans un seul cas, la progression est allée jusqu’à la rupture. Filtration et Progression Dans les noyaux de barrage, la seule ligne de défense efficace consiste à agir sur les phases de non-filtration, voire de progression. La défense prépondérante est la