Chap 3 Barrage A Contreforts [PDF]

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Barrages Barragesààcontreforts contreforts

El Kansera, Maroc Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

El Kansera, Maroc Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts Barrages Barragesen enbéton béton Barrage-poids

Barrage à contreforts

Barrage-voûte

Barrage-poids massif

Barrage à contreforts à tête élargie

Barrage-voûte épais

Barrage à contreforts à dalles planes

Barrage-voûte mince

Barrage-poids à joints évidés Barrage-poids voûte Barrage-poids incurvé

Barrage en béton compacté au rouleau (BCR)

Barrage-voûte/ dômes multiples Barrage évidé

Barrage-voûte cylindrique

Barrage-voûte à double courbure

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Comparaison Comparaisonbarrage barragepoids poids--barrage barrageààcontreforts contreforts

Ö Caractéristique d'un barrage poids Š forme simple, s'adapte facilement à la topographie Š volume de béton important Š contraintes faibles, béton peu sollicité Š Š Š

( σ max = ρb ⋅ g ⋅ h , dosage en ciment ≥ 140 kg/m3) sous-pressions importantes et déterminantes pour la stabilité changement important de l'état de contraintes dans la fondation entre lac vide et plein (Æ amplification de la déformation du rocher) accumulation importante de chaleur dans le massif de béton (Æ refroidissement artificiel du béton nécessaire)

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Comparaison Comparaisonbarrage barragepoids poids--barrage barrageévidé évidé--barrage barrageààcontreforts contreforts Barrage Barrage--poids poids

, béton mal utilisé

Barrage Barrage--poids poids ààjoints jointsévidés évidés & & &

ªenlever ªenleverdu du béton béton

' ' '

moins de béton refroidissement plus aisé drainage plus facile (réduction des souspressions) stabilité réduite (moins de poids) plus de coffrages renforcement du noyau évidé par des étrésillons

, stabilité devient critique

Barrage Barrage--poids poids ààcontreforts contreforts ªdéplacer ªdéplacer lelecentre centrede de gravité vers gravité vers l'amont l'amont ªélargir ªélargirlala base basedu du barrage barrage ªouvrir ªouvrirlele barrage barrageàà l'aval l'avalpour pour assurer assurerlele drainage drainage

& stabilité amélioré (composante & & & ' ' '

verticale de la poussée de l'eau) faibles sous-pressions (drainage libre) volume de béton réduit (-25 à 30%) dégagement aisé de chaleur surface du coffrage stabilité latérale en cas de séisme fondation difficile des contreforts aux flancs de la vallée

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Barrages en béton Marécottes, 18 m, 1923-1929 (A. Sarrasin) Barrages à contreforts

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Albigna, 115 m, Grison

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Albigna, 115 m, Grison Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Dispositions Dispositionsgénérales généralesd’un d’unbarrage barrageààcontreforts contreforts gousset

A-A

âme

E

Ev

Eh 20÷40%

60÷80% âme

tête

B âme

A

A

contrefort

B-B évidement

gousset

B 0.95 ÷ 1.0 H Galerie de parafouille (injections et drainage)

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Latiyan, Iran, près de Téheran

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Barrage Barrageààcontreforts contreforts (Manantali, (Manantali,Mali) Mali)

Le plus haut:

Nom:

du monde

de la Suisse

José Maria Oriol

Lucendro

(Alcantara II, Espagne)

Hauteur:

130 m

73 m

Volume béton:

956 ·103m3

154 ·103m3

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Barrages en béton Barrages à contreforts Lucendro, Tessin, 73 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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Barrages en béton Barrages à contreforts Lucendro, Tessin, 73 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Barrages Barragesau auValais Valaisavec avecune une hauteur hauteurplus plusgrande grandeque que60 60m m

Barrage de Cleuson: ƒ Hauteur 87 m ƒ Volume de la retenue: 20 Mio m3 ƒ Mise en service 1950

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Minab, Iran

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Minab, Iran

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Almendra, Espagne, 198 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Al Massira, Maroc, 85 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Al Massira, Maroc, 85 m Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Al Massira, Maroc, 85 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Al Massira, Laboratoire de Constructions Hydrauliques Maroc, 85 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Al Massira, Maroc, 85 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Al Massira, Maroc, 85 m

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Barrages en béton Al Massira, Barrages à contreforts Maroc, 85 m

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Tamzaourt, Maroc, 94 m, 1981 Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Tamzaourt, Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Tamzaourt, Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Tamzaourt, Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Tamzaourt, Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Tamzaourt, Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton Tamzaourt, Barrages à contreforts

Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Tamzaourt, Maroc, 94 m, 1981

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Barrage Barrageévidé évidé

Ö Cas particulier d'un barrage à contrefort: masque aval est continu Ö Objectifs d'un masque aval Š Š Š Š

réduire la vulnérabilité protéger l'âme contre l'action du gel réduire l'effet de la température augmenter la stabilité latérale au cas de tremblements de terre

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Barrages en béton Barrages à contreforts

évidement

tête amont âme

masque aval

gousset

masque amont

1:0

0.9 .6 ÷

.1÷ 0

1:0

.4

Dispositions Dispositionsgénérales généralesd’un d’unbarrage barrageévidé évidé

âme tête aval

0.95 ÷ 1.0 H

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Contraintes Contraintesdans dansle lecontrefort contrefort

Ö contraintes principales (sur les parements): lac plein x σEz = z ⋅ ρE ⋅ g

δ

α

σI

)

σ II σ min,am = σ z ,am (1 + tan 2 α ) − σEz ⋅ tan 2 δ

σI

σ II

σmin,am

(

σ max,av = σ z ,av 1 + tan 2 α

σmax,av

z

σ min,am ≥ 0 ⇒ σ z ,am ≥ σEz ⋅ sin 2 δ

Ö contraintes verticales tête amont

y

évtl. tête aval

x gousset

N My σz = ± ⋅x A Jy

âme Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Choix Choixde dela laforme formede dela latête têteamont amont ?

aa

σE

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sillon

existence de la pression latˇrale discutable

d

ˇtanchˇitˇ

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?

σN (traction ) σE

σE

surface de rupture probable

mieux

T te ronde

Tête en forme de

polygone (ou diamant)

bb

σE

σE

coffrages compliquˇs

mieux

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Optimisation Optimisationde dela latête têteen endiamant diamant Æ Objectif: éliminer les tractions dans les points P dues à la poussée de l'eau et au poids propre de la tête de contrefort

Æ Exemples:

P a ~ d/2

b

d P 45-50° γ

~ d/3

30-40° σ c

d/5 - d/3

Barrage Al Massira, Maroc H = 82 m (1980) d = 15 m a= 8m b= 6m c= 3m 60o γ= δ = 28o

Barrage Tamzaourt, Maroc H = 94 m (1981) d = 15 m a= 8m b= 5m c= 3m γ= 49o δ = 32o

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Optimisation Optimisationde dela latête têteen endiamant diamant

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Itaipu, Brésil, 196 m Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Itaipu, Brésil, 196 m Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Itaipu, Brésil, 196 m Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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Itaipu, Brésil, 196 m

Barrages en béton Barrages à contreforts

Sécurité Sécuritéau aurenversement renversementet etau auglissement glissement

Ö Méthode de calcul équivalente aux barrages-poids centre de gravité du noyau des sections horizontales doivent être déterminés en tenant compte de la forme exacte Ö hypothèse des sous-pressions tête 0

âme

écran d'étanchéité

tête écran d'étanchéité

20...30% ρE ⋅ g ⋅ h (selon l'épaisseur de l'âme)

60% ρE ⋅ g ⋅ h (selon DIN)

section section àà travers travers l'âme l'âme

section section le le long long du du joint joint entre entre les les contreforts contreforts

ρE ⋅ g ⋅ h

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Barrages en béton Barrages à contreforts

A B A B

h

A B

20 − 30% ρ E gh f(épaisseur de l’âme) 60% ρ E gh selon DIN

A B

Diagramme Diagrammede de sous-pressions sous-pressions

Section A-A

ρ E gh 0%

60% ρ E gh selon DIN

Section B-B

ρ E gh

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Comportement Comportementen encas casde deséisme séisme--Conception Conceptiondu ducouronnement couronnement

âme gousset surface de contact entre les plots

âme gousset surface de contact entre les plots

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Effets Effetsde detempérature température

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Effets Effetsde detempérature température

Barrage Ancipa, Italie, 111 m, 1949-1952 Laboratoire de Constructions Hydrauliques

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Effets Effetsde detempérature température

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Effets Effetsde detempérature température 10C

130C

Insolation 10C >> 200C

200C

130C

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Problèmes Problèmesparticuliers particuliers--Fondation Fondationdes descontreforts contreforts

butons discontinus

es h c cou

forage de drainage

galerie longitudinale de drainage

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Connexion Connexiondu dudispositif dispositifd’étanchéité d’étanchéitéààla lafondation fondation tête

joint d’étanchéité (waterstop)

tuyau

gousset âme pied Galerie de drainage et d’injection φ min. = 3.0 m écran d’étanchéité profond (forages et injections)

Forages de drainage

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Sefidrud, Iran, 106 m (1962)

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Barrages en béton Barrages à contreforts

Sefidrud, Iran, 106 m (1962)

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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Barrages en béton Barrages à contreforts

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