Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Guide ERINOH – Volume 3 78 Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques La continuation ou non-filtration L’initiation de l’érosion conduit au départ d’une quantité significative de particules et à leur transport dans l’écoulement. Si, le long du chemin d’érosion, ces particules sont piégées, bloquées par une zone de filtre, qui empêche leur migration, alors elles s’y accumulent. Progressivement, le processus d’érosion s’interrompt, faute d’espace pour accueillir les particules érodées ou faute de vitesse suite à la perte de charge provoquée par le bouchon des particules bloquées. La filtration des écoulements est la ligne de défense principale contre l’érosion. C’est en effet à ce stade du processus qu’il est le plus facile de placer une barrière fiable contre le développement de l’érosion interne. Le filtre est conçu comme une zone dont les constrictions sont trop petites pour que les particules érodées puissent passer. Le plus souvent, les filtres sont granulaires (sable). Parfois, des filtres en matériau géotextile sont utilisés. La progression Si les particules érodées trouvent un exutoire non filtré – ou mal filtré - le processus d’érosion franchit l’étape de la non-filtration et entame une nouvelle étape : la progression. Des particules sont entraînées, puis emportées au loin. Les vides qu’elles laissent derrière elles donnent de la place pour que d’autres particules soient à leur tour entraînées et emportées. Le mécanisme est en place pour conduire à la perte progressive du matériau qui constitue l’ouvrage ou sa fondation. Cette perte progressive peut être très lente, ou au contraire présenter un caractère exponentiel. Il existe cependant des circonstances variées qui font que l’érosion s’interrompt d’elle-même au stade de la progression. L’interruption au stade de la progression peut être provoqué par : • L’effondrement des conduits formés par l’érosion. L’effondrement du « toit » au-dessus de ces vides a par exemple été mis en évidence dans les expériences d’érosion de contact, aussi bien en laboratoire que sur les prototypes à échelle 1. Il est également intervenu lors du processus d’érosion au barrage de Suorva : le filtre amont s’est effondré dans les conduits traversant le noyau. • La saturation des débits par un rétrécissement du conduit d’érosion le long du chemin d’écoulement. Cela peut se produire s’il existe une situation de contrôle des débits, à l’amont ou à l’aval de la zone en cours d’érosion. Exemple 1 : écoulement provoqué par érosion initiée suite à un défaut ponctuel dans une paroi moulée ou un masque amont, mais interrompue car le défaut est de taille limitée. Exemple 2 : recharge perméable à l’aval d’un noyau, trop grossière pour former un filtre, mais suffisamment peu perméable pour limiter l’érosion. • La cinétique. Deux situations provoquent une cinétique d’érosion nulle. Lorsque le chargement hydraulique est bref, il n’y a pas toujours