Diagnostics d'ouvrage hydraulique en remblai
Le diagnostic d’un ouvrage hydraulique consiste en une évaluation de son état pour s'assurer de sa sûreté face à des risques identifiés ou de sa conformité vis-à-vis du cadre réglementaire. geophyConsult réalise des études de diagnostic pour les barrages en remblai et les digues de toutes classes (A, B, C). Forte de son expertise reconnue dans les mécanismes d'érosion des ouvrages hydrauliques et membre actif du Groupe de Travail Érosion du CFBR et de l'EWG-IE / EWG-OOE (groupes de travail européens de la CIGB sur l'érosion interne et l'érosion externe), l'entreprise accompagne les maîtres d'ouvrage ou les maîtres d'œuvre dans la réalisation d'études de stabilité et de diagnostics de vulnérabilité au risque d'érosion, notamment dans le cadre d'Études De Danger.
Types de diagnostic proposés
Études de stabilité
Diagnostics de résistance au risque d'érosion interne
Diagnostics de résistance au risque d'érosion externe
Nous réalisons des études de stabilité d’ouvrages hydrauliques en remblai, incluant modélisation géotechnique et analyse des modes de rupture
Nous réalisons des expertises de résistance au risque d’érosion selon la méthodologie du CIGB, fondée sur l’analyse des étapes clés du processus d’érosion
Nous étudions l’érosion externe par surverse, principal risque de rupture des ouvrages en remblai en cas de crue extrême
Études de stabilité
Nous réalisons des études de justification de la stabilité des ouvrages hydrauliques en remblai pour toutes les classes et tous les types d’ouvrages en remblai : barrages en remblai de toutes compositions (homogène, zoné, à étanchéité amont, en enrochements, etc.), digues fluviales et canaux. Ces études de stabilité incluent l'analyse des différents scénarios de rupture potentiels d'un ouvrage en remblai : cisaillement statique ; cisaillement sous chargement sismique ; liquéfaction sous séisme ; etc. Les calculs et modélisations sont réalisés avec la suite GeoStudio (geophyConsult dispose d'une licence complète pour les modules SEEP, SLOPE & SIGMA).
La trame type d’une étude commence par une analyse approfondie de la composition géotechnique de l’ouvrage. Des essais de caractérisation des sols peuvent être, si besoin, demandés. De cette synthèse découle la création d’un modèle géométrique et géotechnique. Une modélisation hydraulique des écoulements dans l’ouvrage et sa fondation pour les situations de chargement considérées est ensuite menée, afin d'aboutir à un calage des perméabilités de l’ouvrage dans le but de représenter au mieux la piézométrie dans l’ouvrage. Enfin, l’analyse de stabilité proprement dite est menée, dans le but de rechercher les cercles de rupture et de déterminer le coefficient de sécurité de l’ouvrage.
Diagnostics de résistance au risque d'érosion interne
Le Comité International des Grands Barrages (CIGB) a éditén dans sont bulletin n°164), la méthodologie recommandée pour une analyse de vulnérabilité d'un ouvrage hydraulique en remblai vis-à-vis du « risque d'érosion ». Les différentes étapes de cette méthodologie consistent à évaluer les point suivants:
- l’initiation : un mécanisme d’érosion se développe et érode des particules de sol ; autrement dit les forces motrices deviennent supérieures aux forces de cohésion ;
- non-filtration (continuation) : les particules de sols sont entraînées jusqu’à un exutoire, par défaillance ou absence du système de filtration ; si un filtre efficace est présent dans le système, l’érosion est stabilisée ou stoppée ;
- progression : le phénomène ne se stabilise pas et se poursuit ;
- rupture : une brèche se développe et l’érosion externe entre en jeu ;
- surveillance/détection.
geophyConsult a contribué à cette méthodologie et s'est appropriée différentes variantes pour accompagner les maîtres d'ouvrage ou les maîtres d’œuvre dans la réalisation d'expertises de résistance au risque d'érosion.
Diagnostics de résistance au risque d'érosion externe
La surverse constitue la principale cause de rupture des barrages en remblai, des digues fluviales et des canaux, devant l’érosion interne. Dans le contexte du changement climatique, l’intensification et la fréquence accrue des événements extrêmes renforcent ce risque, en particulier pour les ouvrages dont le dimensionnement initial ne considérait pas des crues de l'ampleur désormais attendue.
La compréhension physique du phénomène reste incomplète, en particulier pour les remblais à granulométrie étalée. Les méthodes expérimentales de caractérisation ne sont notamment pas encore totalement abouties.
À ce jour, l’essai le plus couramment utilisé pour caractériser la résistance à la surverse d'un remblai est le Jet Erosion Test (JET). Initialement conçu pour les sols cohésifs, il ne reflète pas fidèlement le mécanisme d’érosion de surface typique des sols non cohésifs.
Le projet Overcome/DIGAURA mené par EDF et auquel participe geophyConsult a notamment pour objectif de mieux comprendre et de modéliser les mécanismes d’érosion externe par surverse des sols à granulométrie étalée, via des modèles numériques et des modèles physiques à petite et grande échelle.
