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1 - LES BARRAGES DANS LEUR ENVIRONNEMENT

2 - BARRAGES POIDS

3 - BARRAGES VOÛTES

4 - BARRAGES EN REMBLAI

5 - ORGANES HYDRAULIQUES FONCTIONNELS ET ANNEXES

6 - EXPLOITATION DES BARRAGES

7 - PROBLÈMES QUI SUBSISTENT. VOIES RÉCENTES DE RECHERCHE

  • 7.1 - Critères de qualité pour les barrages
  • 7.2 - Sécurité des barrages
  • 7.3 - Autres progrès récents et recherches en cours

| Réf : C5555 v1

Barrages voûtes
Barrages

Auteur(s) : Alain CARRÈRE

Date de publication : 10 mai 1994

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Auteur(s)

  • Alain CARRÈRE : Directeur Technique, Bureau d’Ingénieurs Conseils COYNE et BELLIER

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INTRODUCTION

Dans cet article, nous traiterons des différents types, des rôles du barrage et des problèmes qui subsistent après leur mise en œuvre.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-c5555


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3. Barrages voûtes

3.1 Caractéristiques générales

Un barrage voûte est une structure dont la forme est dessinée de façon à transmettre les efforts de poussée de la retenue vers les rives. Dans un schéma simplifié, c’est une superposition d’arcs horizontaux chargés chacun à leur extrados par la pression p correspondant à leur profondeur (figure 13). De ce fait, c’est un barrage extrêmement sûr et la seule rupture connue (Malpasset, 1959) a été due non à la voûte elle-même, mais à la défaillance en profondeur d’une rive, dans des conditions de structure géologique, de pétrographie et de pressions interstitielles très particulières (qui n’étaient d’ailleurs pas envisageables dans l’état des connaissances de l’époque).

Hormis quelques références historiques incertaines, les ouvrages précurseurs de ce type ont été réalisés aux États-Unis par l’industrie minière du début du XXe siècle, ouvrages relativement audacieux conçus tout à fait empiriquement. Mais le véritable essor des voûtes s’est réalisé dans le cadre de l’équipement hydroélectrique des Alpes (figure 14), avec quelques grands ingénieurs comme Coyne (France), Semenza (Italie) ou Stucky (Suisse).

Les barrages voûtes trouvent leur place idéale dans les sites relativement étroits (ratio largeur en crête/hauteur inférieur à 4), lorsque la qualité des fondations est excellente, surtout sur les rives. Aujourd’hui, ils sont souvent préférés à tous les autres types pour les sites de grande hauteur (plus de 150 m).

En allant du plus simple au plus sophistiqué, on trouvera des voûtes de formes très différentes :

  • les cylindres : tous les arcs sont identiques et superposés, avec un rayon et une épaisseur constants et égaux (réservé aux petits ouvrages, moins de 20 m de hauteur) ;

  • les cylindres-cônes : rayon amont uniforme, le parement amont est un cylindre, l’épaisseur des arcs croit linéairement de haut en bas ; les sections verticales sont donc toutes égales à un trapèze ;

  • les simples courbures, ainsi nommées car leur parement amont est encore un cylindre, mais l’épaisseur des arcs n’est plus...

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