Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Hétérogénéités et défauts Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 231 • Pour une conduite dans des sables éventuellement un peu limoneux, l’érosion qui se développe le long d’un ouvrage traversant est du type « érosion régressive ». Les formules de l’école hollandaise (Sellmeijer, Hoffmans) peuvent être employées. • Pour une conduite dans le remblai argileux, le mode de rupture provient plutôt de la succession d’une fracturation hydraulique – favorisée par le faible confinement, voire les vides locaux – suivie d’une érosion de conduit. L’approche « écoulement concentré » (Bonelli) est alors la mieux adaptée. Principale difficulté : postuler un diamètre du défaut ; c’est parfois possible lorsque les fuites sont visibles. Dans ces différentes approches, il faut tenir compte de la compacité parfois très mauvaise dans la zone de contact. Au barrage de Saint-Julien des Landes, la brèche s’est ouverte pour une charge d’eau de 3 m, et une longueur amont-aval de 45 m environ. Les argiles sont qualifiées de moyennement plastiques, cohérentes. Dans ces conditions, la formule de Lane donne un coefficient de sécurité supérieur à 2. Le calcul par écoulement concentré, postulant un conduit amont-aval continu de diamètre 1 à 5 cm, donne une contrainte de cisaillement de 2 à 8 Pa. Pour l’argile moyennement plastique (I ER = 3,5 à 5), la contrainte critique est dans la gamme 2 - 100 Pa. Un tel calcul pourrait laisser penser que les risques de développement d’érosion par conduit étaient faibles. Il n’en fut rien. Cela montre que la prise en compte des matériaux de faible compacité n’est pas aisée : • La formule de Lane ne les fait pas directement intervenir, même si, en général, les fondations alluviales sont rarement plus que « normalement consolidées » • La formule d’Hoffmans utilise un paramètre de densité relative, mais qui en fait joue seulement sur le terme de transport dans la formulation de Shields : le fait qu’un matériau peu dense puisse être repoussé par l’écoulement et ainsi perdre rapidement sa capacité à s’opposer à l’écoulement, n’est pas pris en compte. • Sellmeijer semble avoir exploré une gamme plus grande de densités relatives. Les essais sur modèle ont montré qu’à faible densité relative les mécanismes d’érosion dans les matériaux sableux n’étaient pas les même (érosion progressive plutôt que régressive). • Les évaluations de résistance à l’écoulement concentré ont surtout concerné des matériaux compactés à l’optimum avec l’énergie du Proctor normal. Une exception est cependant fournie par la Figure 5–10 de Wan et Fell 1 , sur laquelle, les isolignes peut-être audacieusement tracées, montrent des écarts 1.  Investigation of Rate of Erosion of Soils in Embankment Dams, Wan et Fell, Journal Of Geotechnical And Geoenvironmental Engineering © ASCE / APRIL 2004