15
SOGREAH - PAGE 1 REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. INTRODUCTION Le but de cette présentation qui est destinée aux jeunes ingénieurs est de montrer qu’au delà des challenges techniques passionnants auxquels ils sont ou seront confrontés, l’art de construire doit avant tout satisfaire les besoins de la communauté et satisfaire au principe de précaution. Le cas de la réhabilitation du barrage de la Rive et de la mise en sécurité du barrage du Piney est à ce titre très instructif. 2. PRESENTATION DES 3 BARRAGES DE ST CHAMOND Pour assurer son alimentation la Ville de Saint Chamond dispose de 3 barrages construit sur le Giers et son affluent rive gauche le Ban. Le barrage le plus ancien est celui de la Rive sur le Ban. Ce barrage en maçonnerie ayant une hauteur 48,3m et une longueur en crête de 165m a été construit de 1867 à 1871. Pour faire face au développement de l’industrie métallurgique et textile, il a fallu construire en 1955 le barrage du Piney sur le Giers. Le barrage du Piney est un barrage voûte en béton. Enfin, l’année 1968 a vu la construction du barrage de Soulages à l’aval de la confluence du Ban et du Giers. Le barrage de Soulages est un barrage à voûtes multiples en béton armé. En raison de la baisse des activités industrielles traditionnelles, les capacités des trois réservoirs sont maintenant excédentaires pour les besoins présents de la Ville de Saint Chamond. Etre propriétaire de 3 barrages, en assurer la maintenance ainsi que les travaux de confortement représente une lourde charge financière pour une ville de la taille de Saint Chamond. Aussi chaque décision se doit d’être mûrement réfléchie tant au plan de la sécurité des ouvrages qu’ au plan des budgets à mettre en place. 3. CHRONOLOGIE COMPAREE DES EVENEMENTS Le tableau ci-joint retrace l’histoire récente des trois barrages. Pendant la période 1975-1977, nous avons été amené à préparer un dossier de révision spéciale pour le barrage de la Rive qui était alors plus que centenaire. Ce rapport concluait à la nécessité de mettre en place un dispositif d’instrumentation pour ce barrage poids dont le profil et l’absence de drainage permettait de penser qu’il ne satisfaisait pas les critères habituels de stabilité. L’analyse des mesures de pression interstitielles en fondation nous a amené à recommander l’abaissement de la cote du déversoir à titre de mesure temporaire, ce qui fut fait en 1979.

REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 1

REHABILITATION DU BARRAGE DE LA

RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY

1. INTRODUCTION

Le but de cette présentation qui est destinée aux jeunes ingénieurs est de montrer qu’au delà des challenges techniques passionnants auxquels ils sont ou seront confrontés, l’art de construire doit avant tout satisfaire les besoins de la communauté et satisfaire au principe de précaution.

Le cas de la réhabilitation du barrage de la Rive et de la mise en sécurité du barrage du Piney est à ce titre très instructif.

2. PRESENTATION DES 3 BARRAGES DE ST CHAMOND

Pour assurer son alimentation la Ville de Saint Chamond dispose de 3 barrages construit sur le Giers et son affluent rive gauche le Ban.

Le barrage le plus ancien est celui de la Rive sur le Ban. Ce barrage en maçonnerie ayant une hauteur 48,3m et une longueur en crête de 165m a été construit de 1867 à 1871.

Pour faire face au développement de l’industrie métallurgique et textile, il a fallu construire en 1955 le barrage du Piney sur le Giers. Le barrage du Piney est un barrage voûte en béton.

Enfin, l’année 1968 a vu la construction du barrage de Soulages à l’aval de la confluence du Ban et du Giers. Le barrage de Soulages est un barrage à voûtes multiples en béton armé.

En raison de la baisse des activités industrielles traditionnelles, les capacités des trois réservoirs sont maintenant excédentaires pour les besoins présents de la Ville de Saint Chamond.

Etre propriétaire de 3 barrages, en assurer la maintenance ainsi que les travaux de confortement représente une lourde charge financière pour une ville de la taille de Saint Chamond. Aussi chaque décision se doit d’être mûrement réfléchie tant au plan de la sécurité des ouvrages qu’ au plan des budgets à mettre en place.

3. CHRONOLOGIE COMPAREE DES EVENEMENTS

Le tableau ci-joint retrace l’histoire récente des trois barrages.

Pendant la période 1975-1977, nous avons été amené à préparer un dossier de révision spéciale pour le barrage de la Rive qui était alors plus que centenaire. Ce rapport concluait à la nécessité de mettre en place un dispositif d’instrumentation pour ce barrage poids dont le profil et l’absence de drainage permettait de penser qu’il ne satisfaisait pas les critères habituels de stabilité.

L’analyse des mesures de pression interstitielles en fondation nous a amené à recommander l’abaissement de la cote du déversoir à titre de mesure temporaire, ce qui fut fait en 1979.

Page 2: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 2

En 1985, la conclusion de la mission d’étude et de diagnostic des 3 barrages fut de recommander, pour le barrage du Piney, la mise en place d’un système d’auscultation au moyen d’un pendule ainsi que la réalisation de drains. Ces travaux furent progressivement réalisés de 1987 à 1989. a réalisé un En 1989, les mesures piézomètriques réalisées sur le barrage de la Rive on conduit SOGREAH a recommandé un abaissement du niveau de retenue normale de 5m. En 1990 la révision des études hydrologiques a conclu à la nécessité de vider le barrage. Il n’était en effet pas possible de garantir la consigne d’exploitation à niveau bas. A partir de cette date la capacité de stockage pour l’alimentation en eau de la Ville de Saint Chamond était donc assurée par le barrage du Piney et celui de Soulages. En 1992, six nouveaux drains ont été réalisés à l’aval du barrage de Piney pour réduire des sous-pressions jugées trop élevées. Cette même année, SOGREAH a réalisé l’APS du confortement de la Rive. En 1993, suite aux crues du mois d’octobre le niveau de sécurité a été dépassé montrant que les capacités de vidange étaient insuffisantes même à retenue vide. En 1994, le percement du barrage de la Rive fut réalisé et le barrage mis en sécurité effective pendant le mois de décembre. Ces travaux de percement anticipaient de fait la transformation en vidange de fond si le barrage devait être réhabilités. Ces travaux furent les premiers investissements important pour la ville de Saint Chamond après 19 années de surveillance. La même année une visite par plongeur confirmait l’inadéquation des organes de vidange du Piney. En mars 1996, une montée brusque de la piézomètrie des drains du barrage du Piney associée à un déplacement irréversible de 7mm sans aucune mesure avec la tendance irréversible notée jusqu’alors amenèrent SOGREAH à recommander une réduction immédiate du niveau du plan d ‘eau de 4m. Cette mesure ramena les sous-pressions à un niveau acceptable. En septembre 1996, une étude de diagnostic complet conduisit à définir une cote réduite pour l’exploitation du réservoir du Piney. A ce stade la ville de Saint Chamond ne disposait plus de la capacité de stockage suffisante. SOGREAH chiffra alors les deux possibilités de réhabilitation celle du barrage de la Rive sur la base de l’APS déjà réalisé et celle du Piney sur la base d’un confortement par un poids aval en BCR. Compte tenu des incertitudes sur l’état du barrage du Piney, de l’avancement des études du barrage de la Rive et du percement déjà réalisé, il fut décidé par la Ville de Saint-Chamond de réhabiliter le barrage de la Rive et de mettre le barrage du Piney en sécurité. En 1997, des travaux d’amélioration de la capacité de vidange du barrage du Piney furent entrepris et l’exploitation à niveau réduit entrepris sans toutefois résoudre de manière satisfaisante le problème de la montée du plan d’eau pendant les crues. Il fut décider de construire un évacuateur de crue à mi-hauteur du barrage du Piney permettant de ce fait de conserver un plan d’eau minimum. En 1998, le dossier de confortement du barrage de la Rive fut présenté au CTPB et les consultations d’entreprises réalisées. En février 1999, les travaux de confortement du barrage de la Rive commencèrent pour s’achever en mars 2000. En Juin 2000 le réservoir était à nouveau plein et la Ville de saint Chamond disposait des capacités suffisantes a son alimentation en eau. Ces travaux sont décrits au chapitre En juin 1999, les travaux de construction d’un évacuateur à mi hauteur du barrage du Piney commencèrent. Lors de la construction la découverte d’anomalie tant dans le corps du barrage que dans la fondation donnèrent un début d’explication aux évènements de mars 1996. Comme l’incertitude sur l’état réel du barrage du Piney et de sa fondation restait importante et compte tenu du fait que la ville de Saint-Chamond n’avait pas besoin de la capacité du réservoir du Piney, elle décida sur la recommandation de SOGREAH de procéder au percement du barrage du Piney. Ce percement a été terminé en août 2000. Si le besoin s’en fait un jour sentir la ville de Saint-Chamond pourra procéder à la réhabilitation du barrage de Piney.

Page 3: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 3

4. TRAVAUX DE MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY

4.1. TRAVAUX ENVISAGES

Les travaux envisagés consistaient à : • percer d’un pertuis à la côte 540.00 en rive gauche dans le plot MN du barrage, • construire un coursier et une cuillère de dissipation d’énergie en en aval de l’orifice. • aménagement à l’amont de l’ entonnement par mur guide eau.

Page 4: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 4

4.2. CONSTAT DES ANOMALIES ET INVESTIGATIONS COMPLEMENTAIRES

A la suite des premières excavations pour la réalisation du nouvel évacuateur dans le plot M/N du barrage du Piney, un certain nombre de désordres et anomalies ont été constatés, conduisant à reconsidérer la stabilité de l'ouvrage dans sa phase de mise en sécurité :

• fissure à l’amont au contact béton rocher,

• fissures horizontale amont aval traversant le corps du barrage,

• poche de béton de faible résistance mécanique dans le corps du barrage,

• topographie du toit du rocher en aval du plot MN erronée sur les plans conforme à l’exécution.

Fissure horizontale

Fissure

Fissure

Zone de béton à faible résistance

Fissure ouverte dentelée au contact

béton/rocher

Page 5: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 5

RESULTATS DES ESSAIS EN LABORATOIRE SUR ECHANTILLONS DE ROCHER DE LA FONDATION

25°

Dessins “Conforme à l’Exécution”

Profil réel de la fondation

Coupe du plot MN

Valeur de pic de frottement 24° à 32 °Frottement résiduel 23° à 30 °Angle de dilatance < 4°Contrainte normale 0.8 à 1MPaCompression simple 47 à 93 MPa

Page 6: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 6

4.3. MISE HORS SERVICE PAR PERTUIS DE FOND

La Mairie de Saint Chamond ayant jugé que les réserves en eau crées par les barrages de Soulages et de La Rive étaient suffisantes, a pris la décision en février 2000 d’abandonner l’exploitation du barrage du Piney. En effet, l’évolution de la demande en eau à moyen terme ne justifient pas un investissement lourd nécessaire pour conserver une réserve en eau réduite. Afin de garantir la sécurité du barrage quelle que soient l’importance des crue, un pertuis de fond a été dimensionné pour une crue de période de retour 10 000 ans. Dimensions du pertuis de fond : L= 8.00m ; H = 6.40 m.

Page 7: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 7

5. CONFORTEMENT DU BARRAGE DE LA RIVE

5.1. BARRAGE

Le projet de confortement du barrage de La Rive fait l’objet d’un dossier de soumis au Comité Technique Permanent des Barrages (Avril 1998). Le principe adopté est identique à celui qui a été appliqué avec succès au barrage de CHARTRAIN.

5.1.1. MODIFICATION DU PROJET EN FOND DE VALLEE

Lors des travaux d’excavation du barrage de la Rive, il est apparu pendant la réalisation des pistes d’accès dans la retenue que les matériaux constituant le culot du réservoir en dessous du niveau minimum de la vidange de fond étaient principalement constitués de silt et de vases.

Le projet soumis à l’approbation du CTPB prévoyait deux types d’étanchéité :

• Une étanchéité par membrane dans la zone située au dessus de la vidange de fond où des réparations ultérieures étaient envisageables ;

• Une étanchéité par masque en béton armé dans la zone située en dessous de la vidange de fond.

Ce projet supposait que l’Entrepreneur excavait 3 500 m3 de matériau de remplissage.

Les conditions rencontrées conduisaient l’Entrepreneur à proposer l’excavation de 10 000 m3 de matériau. Le surcoût de l’ensemble de ces travaux a été estimé à 1,1MF.

Galerie technique

Evacuateur de crues

Parement amont

Chambre des vannes

Plinthe périmétrale

Page 8: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 8

Compte tenu du conditions rencontrées - vases et silts au pouvoir colmatant important mais aussi enduit, qui n’a pas été soumis à des cycles de dessèchement humidification et de gel dégel, en bon état - le masque en béton a été supprimé et le système d’étanchéité a été adapter en fond de vallée.

Cette modification, soumise à l’avis du BETCGB, a été approuvée le 30 juin 1999.

Le principe de cette modification d’étanchéité est rappelé brièvement ci-après.

La plinthe qui est horizontale sur les rives est retournée verticalement sur le parement amont pour les 42 m de fond de vallée.

Cette plinthe est ancrée et un bulbe d’injection est réalisé dans la maçonnerie pour allonger le chemin de percolation.

Le voile d’injection est réalisé dans le corps du barrage et dans la fondation. L’injection dans le rocher est inchangée et réalisée à partir de la plinthe. L’injection dans le corps du barrage est réalisée avec une limitation de la pression et du volume injecté de façon à ne pas souffler l’enduit existant.

Le voile de drainage a été réalisé en dernier lieu. Ce voile est vertical.

Cette modification repose sur deux hypothèses principales , à savoir : • Les matériaux de remplissage ont un pouvoir colmatant élevé ; • L’enduit est en bon état.

Ces hypothèses ont été vérifiées par des sondages et essais réalisés au préalable, par l’analyse des résultats de l’injection en temps réel pendant les travaux et par les mesures des sous-pressions durant le remplissage.

5.1.2. TRAITEMENT DE LA FONDATION

5.1.2.1. TRAVAUX D’INJECTION

En pied amont un rideau d'injection est foré et injecté au travers d'une plinthe périmétrale. Cette plinthe construite en béton armé est ancrée au rocher sur une profondeur de 4 mètres afin d'autoriser des pressions d'injection importantes en surface. Le complexe d'étanchéité se ferme sur la plinthe périmétrale par une liaison mécanique.

Le rideau d'étanchéité est constitué d'un voile unique jusqu'à une profondeur de 20 mètres en profondeur et de 10 mètres en rive. Ce voile est réalisé suivant le principe habituel, primaire systématique tous les 6 mètres foré et injecté, secondaire systématique alterné tous les 6 mètres foré et injecté, tertiaire alterné en fonction des résultats obtenus sur les secondaires. Tous les forages primaires et secondaires ont testés au moyen d'un essai Lugeon.

Les forages sont situés sur un cylindre parallèle au cylindre de référence du barrage.

Sur ce cylindre, les forages sont orientés afin de recouper au mieux les 2 familles principales de discontinuités, à savoir :

• Pour la rive gauche, le forage est incliné vers la rive avec un angle de 30 degrés par rapport à la verticale.

• Pour la rive droite, le forage devrait être incliné vers la rive avec un angle de 55 degrés par rapport à la verticale. Compte tenu de considérations pratiques d‘exécution et de la prédominance des joints verticaux dans la perméabilité générale de l’appui rive droite, un angle de 30 degrés a été retenu.

Pour le fond de vallée, les principes ci-dessus sont retenus avec une zone de raccordement sous l’ouvrage de vidange où il faut composer avec la géométrie des ouvrages par l’adoption d’orientations variables.

Les forages sont réalisés depuis le dessus de la plinthe.

Page 9: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 9

Des tubes en attente en PVC ont donc été incorporés tous les 2,5 m dans la plinthe afin d’éviter d’endommager aciers et ancrages.

5.1.2.1.1. INJECTIONS DANS LA MAÇONNERIE

L’injection du voile dans la maçonnerie a été réalisée par tranche de 2,5 m afin de mieux contrôler volumes et pressions. Les 2 premières tranches sont injectées par gravité. Pour les tranches plus basses, compte tenu de la distance au parement et de la contrainte de pied amont créée par le poids du barrage à vide, une pression d’injection de 0,2 MPa a été adoptée.

QUANTITES INJECTEES POUR LE VOILE D’ETANCHEITE

Forages 52 unités 843 ml

Injections 185 passes 14 571 kg

Ratio 17 kg/ml

5.1.2.1.2. INJECTION DES CONTACTS/CONSOLIDATIONS (MUR DE PIED)

Les injections de contact/consolidation du mur de pied ont été réalisées avant la foration du voile d’étanchéité. Une procédure d’injection spéciale a permis de vérifier l’état de la maçonnerie et d’éviter le soufflage de l’enduit sous le niveau du mur de pied.

5.1.2.2. TRAVAUX DE DRAINAGE

La fondation du barrage est drainée par un rideau foré à partir de la chambre des vannes en partie basse. Sur les rives, il est difficile de forer les drains à partir de la chambre des vannes car les longueurs de forage deviennent excessives, trois séries de forages superposés sont donc réalisés à partir du pied aval du barrage, la série supérieure intercepte le contact avec un angle d'incidence faible, les deux séries inférieures drainent la fondation en profondeur avec un angle d'incidence plus important afin de rester à une distance suffisante du rideau d'injection. Le dispositif de drainage a été adapté et renforcé en fonction des résultats des essais d’eau et de la campagne d’injection.

5.1.3. ETANCHEITE DU PAREMENT AMONT

Le dispositif adopté est composé d'une membrane d'étanchéité CARPI et d'un dispositif de drainage associé sur le parement amont du barrage.

5.1.3.1. PREPARATION DU PAREMENT

Au total, l’enduit a été enlevé sur environ 80% du parement amont. Les fissures larges ont été rebouchées au mortier et un enduit de réfection a été réalisé sur les portions les plus endommagées.

Page 10: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 10

5.1.3.2. MEMBRANE D’ETANCHEITE

La membrane est une feuille de SIBELON (PVC) de 2,5 mm d'épaisseur retournée sur la plinthe et le mur de pied. Cette membrane est protégée au contact avec le parement par un géotextile et une géogrille en dessous de la côte 505.00. Ce complexe géotextile géogrille est drainé par quatre collecteurs qui ramène les eaux de drainage dans la nouvelle chambre des vannes (drains de membrane).

La mise en place de la membrane d’étanchéité a été réalisée par les équipes spécialisées de la société CARPI. Les raccords à la plinthe et aux autres ouvrages en béton (évacuateur, bouchon, béton projeté en RG) sont réalisés par brides inox et collage à la résine.

Page 11: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 11

5.2. EVACUATEUR DE CRUE

L’évacuateur de crue, d’un capacité de 80 m3/s, a été adapté aux conditions rencontrées à l’ouverture des fouilles.

Page 12: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 12

5.2.1. TRAVERSEE DU BARRAGE.

Afin d’éviter tout mouvement de la voûte, des tirants précontraints ont été mis en place et ancrés dans le rocher et le corps du barrage. Les têtes de ces tirants ont été solidarisées par une poutre en béton armé exécuté en 3 phases. Cette poutre a été dimensionnée afin de reprendre la quasi totalité des efforts descendant sur les piédroits de la voûte.

5.2.2. COURSIER AVAL ET CHUTE

L’extrémité du mur rive gauche s’appuie sur un massif d’ancrage. Le mur de rive gauche se prolonge dans la pente par un mur ancré en béton armé puis en béton projeté. Ce mur a pour but de protéger le talus rocheux des érosions régressives.

La chute de l’évacuateur a été recalibrée et élargie. Les terrains meubles en rive droite (zone de la « carrière ») ont été partiellement purgés afin de limiter l’emportement des matériaux dans la retenue de Soulages.

Le principe de chute dans le chenal aval sans ouvrage de dissipation a été conservé. Cela signifie que des dommages sont acceptés sur les structures annexes. Ces dommages concernent essentiellement la piste d’accès en remblai et la chambre des vanne aval. Le tracé de la conduite d’adduction a été déplacé dans le rocher de la rive droite afin de la protéger des érosions des talus qui pourront survenir pour les crues moyennes.

5.3. BOUCHON, VIDANGE DE FOND ET PRISE D’EAU

5.3.1. BOUCHON

Durant les travaux, la rivière a été dérivée dans le pertuis de sécurité et dans les anciennes conduite de prise d’eau situées en rive gauche en amont du barrage.

L’exécution du bouchon et l’installation d’une nouvelle vidange ont nécessité de dériver une partie du débit dans deux anciennes conduites situées sous le radier du pertuis de sécurité. Une fois le bouchon achevé et la vanne de vidange mise en place, ces conduites ont été fermées par un élément en béton armé solidaire du bouchon. Les conduites ont été ensuite remplies de béton sur toute leur longueur. Ces opérations ont été réalisées en contrôlant le niveau amont pour éviter la mise en charge inopinée de la vidange.

L’étanchéité du bouchon a été réalisée par mise en place d’un joint auto-gonflant type Volclay et injection du contact en voûte. Le drainage en aval du bouchon est assurée par l’auréole de drain réalisée depuis la nouvelle chambre des vannes.

5.3.2. CHAMBRE DES VANNES

Une nouvelle chambre des vannes a été excavée dans le corps du barrage par sur-élargissement local du pertuis de sécurité. Les travaux d’excavation ont été réalisés avec un brise-roche. Compte tenu de l’excellente qualité de la maçonnerie rencontrée, seule la paroi amont de la chambre des vannes a été revêtue avec un béton projetée et lissé. La chambre des vanne a été équipée d’un système de ventilation mécanique et d’un puits d’aération vertical débouchant dans la galerie technique.

5.3.3. VIDANGE DE FOND

La prise de la vidange de fond est équipée d’une grille. La conduite Φ 500mm est équipée d’une vanne de garde (vanne à opercule) et d’un purgeur sonique.

Page 13: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 13

La vanne de service (vanne papillon) est située en aval de la chambre des vannes. Elle se manipule depuis la plate-forme d’accès par un système de report de commande.

5.3.4. PRISES D’EAU

Deux prises d’eau ont été équipées en parement amont du barrage à des altitudes différentes pour permettre une meilleure gestion de la retenue en fonction du niveau de remplissage. Les vannes de garde de ces prises d’eau sont logées dans la nouvelle chambre de vannes. La vanne de service a été logée dans la chambre des vannes aval moyennant un réarrangement de celle-ci.

Il est également à noter que les anciennes prises d’eau situées en amont rive gauche du barrage ont été équipées de crépines et sont maintenues opérationnelles.

5.4. REFECTION DE LA CRETE – GALERIE TECHNIQUE

L’occasion des travaux de confortement du barrage a été mise à profit pour refaire et élargir la route départementale D2 passant sur la crête du barrage.

Les travaux d’élargissement (maîtrise d’œuvre DVD-DDE 42) nécéssitaient la pose d’éléments en béton armé préfabriqués. Ces éléments interdisaient toute intervention future sur les canalisations prévues posées en tranché sur la crête du barrage. Le projet a donc été modifié et la trachée a été remplacée par une galerie technique circulant sous la nouvelle chaussée. Cette galerie est raccordée à des ouvrages d’extrémités en rive permettant l’accès et les interventions sur les conduites d’AEP et d’assainissement. En outre cette galerie permet la collecte et l’évacuation des eaux pluviales de chaussée.

5.5. DISPOSITIF D’AUSCULTATION

Le dispositif d’auscultation, déjà renforcé en 1988-89, a été amélioré pour vérifier le comportement de l’étanchéité et tenir compte des nouvelles conditions de drainage de la masse du barrage.

Au cours de la réhabilitation récente de l’ouvrage le système d’auscultation a été repris et complété de la façon suivante :

5.5.1. MESURE DE DEFORMATIONS

La réalisation de l’élargissement de la chaussée, en crête d’ouvrage a eu pour conséquence la disparition des repères de nivellement existants. Une nouvelle série de 8 repères de nivellement ont été installés au pied du parapet amont de l’ouvrage.

Les cocardes existantes, implantées sur le parement aval du barrage ont vu leurs fixations vérifiées – sur les 22 cocardes existantes, 8 ont été refixées.

5.5.2. PIEZOMETRIE

Avant la réhabilitation, la piézométrie dans l’ouvrage et en fondation était mesurée au moyen de 12 capteurs de pression interstitielle implantés sur 3 profils (profils A, B, C, voir planche 7 01 3).

Il a été décidé de reprendre les mesures sur ces capteurs , avec les réserves qui s’imposent du fait de leur maintien en milieu non saturé depuis plusieurs années. Par ailleurs ,la réhabilitation à été l’occasion de la mise en place de 4 nouveaux capteurs, implantés au contact maçonnerie-rocher, en fond de vallée, à partir de forages réalisés depuis la nouvelle chambre des vannes, sur 2 profils de grande hauteur.

Sur chacun de ces profils, 2 cellules ont été installées, la plus amont, immédiatement à l’aval du rideau d’injection et la plus aval, immédiatement à l’aval du rideau de drainage (profils E et F).

Page 14: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 14

5.5.3. DRAINAGE

Drains derrière la membrane

Les écoulements recueillis derrière la membrane sont mesurés à la sortie de 4 collecteurs (DM1 à DM4) débouchant dans la nouvelle chambre des vannes.

Drainage de la fondation et du corps du barrage

Le nouveau système de drainage de la fondation est constitué de 48 drains.

Ces drains ont été forés : a) à partir du pied aval rive gauche pour 9 d’entre eux, b) à partir du tunnel existant : 6 drains, c) à partir de la nouvelle chambre des vannes : 14 drains d) à partir du pied aval rive droite : 19 drains.

Ces drains atteignent pour les plus profonds une cote de l’ordre de 469,50 soit 10 m environ sous la fondation.

Le corps du barrage, en fond de vallée est drainé par 11 drains, forés en auréole depuis la nouvelle chambre des vannes. Les forages les plus élevés atteignent la cote 500 dans le corps du barrage (voir planche 5.12.3).

Le tableau suivant présente synthétiquement le dispositif d’auscultation du barrage de La Rive, suite à sa réhabilitation.

5.6. MISE EN EAU DU BARRAGE DE LA RIVE

La mise en eau du barrage de La Rive s’est déroulée normalement.

Après avoir atteint un maximum d’environ 200 l/mn débits collectés derrière la membrane continuent à décroître régulièrement (à fin octobre le débit total collecté est inférieur à 40 l/mn (0,65 l/s).

Le débit total collecté à retenue pleine au travers de l’ouvrage et de sa fondation s’établit à environ 180 l/mn (ou 3 l/s).

La piézométrie du barrage est correcte et valide l’efficacité des travaux d’étanchéité réalisés, tant sur l’ouvrage que la fondation.

Comme les résultats de la campagne d’injection le faisaient apparaître, le drainage naturel en rive droite est moins bon que celui de rive gauche. Ces éléments ont amené à renforcer le drainage de rive droite.

Page 15: REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN … · REHABILITATION DU BARRAGE DE LA RIVE ET MISE EN SECURITE DU BARRAGE DU PINEY 1. ... ainsi que la réalisation de drains. Ces

SOGREAH - PAGE 15

6. CONCLUSION

Il n’est pas besoin de revenir sur le rôle fondamental de l’auscultation pour les barrages anciens.

Sans l’auscultation installée ces 25 dernières années, la Ville de Saint-Chamond aurait été exposée à des difficultés sérieuses.

Il a été possible au cours de la même période de temps grâce à une relation de confiance entre la Ville et l’Ingénieur de gérer au mieux non seulement l’aspect sécuritaire mais aussi l’aspect budgétaire par une politique de petit pas basée sur l’anticipation et le pragmatisme.