Mise en sécurité du barrage du PINEY et confortement du barrage de LA RIVE. Mai 2001

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1 Mise en sécurité du barrage du PINEY et confortement du barrage de LA RIVE 1 Mai 2001

2 Situation SOULAGES LA RIVE LE PINEY 2

3 Les 3 barrages de SAINT CHAMOND LA RIVE Type : barrage poids arqué en maçonnerie Longueur en crête : 165 m Hauteur : 48 m Volume de retenue: m3 Niveau RNE : NGF Années de construction : LE PINEY Type : voûte simple en béton Longueur en crête : m Hauteur : 45 m Epaisseur : de 2.50 m à 12 m. Volume de retenue : m3 Niveau RNE initial : NGF Années de construction : SOULAGES Type : voûtes multiples et contreforts en béton Longueur droite de la crête : m Hauteur : 40 m Epaisseur : de 0.90 m à 1.90 m. Volume de retenue : m3 Niveau RNE initial : NGF Années de construction :

4 Chronologie. LE PINEY LA RIVE Soumission d un dossier de révision spéciale au CTPB Dispositif d auscultation topographique Forage de drains depuis le pied aval 1979 Abaissement du niveau du déversoir 1987 Mission d étude et de diagnostic des 3 barrages (La Rive, Le Piney et Soulages) Expertise du Professeur Pierre ANTOINE Etude du voile de drainage et du dispositif d auscultation Réalisation d un voile de drainage (24 drains) et pose de 14 capteurs de pression interstitielle Pose d un pendule direct et d un pendule inversé 1988 Pose de 2 capteurs de pression interstitielle supplémentaires et forage de 4 drains supplémentaires en fond de vallée 1989 Mesure de pression interstitielle élevées sous l ouvrage Baisse du PEN de 5 m 4

5 Chronologie (suite) LE PINEY LA RIVE Forage de 6 drains complémentaires en fond de vallée Visite décanale par plongeur en juin. Constatation de l insuffisance des organes de vidange Mars : anomalie de piézométrie aval et déplacement irréversible : baisse de 4 m du PEN Etude de diagnostic complet Observation du phénomène de hausse piézométrique constaté en novembre. Travaux provisoires d amélioration des capacités de vidange Exploitation à niveau réduit Juin :Début des travaux de mise en sécurité par percement d un pertuis en rive gauche à la côte NGF Octobre : découverte des anomalies du plot MN et interruption des travaux et constat Décembre : expertise de Pierre LONDE Janvier : Investigations complémentaires sur la fondation du plot MN et réevaluation de la sécurité du barrage Février : Décision de mise hors service par le Maître d Ouvrage Avril : Opérations de vidange totale et définitive Août : Réception des travaux de mise hors service 2000 Révision de l hydrologie nécessité de vidanger le barrage pour garantir la stabilité en crue APS des solutions de confortement Octobre : crues conduisant à un dépassement de la côte de sécurité Mise en sécurité par ouverture d un pertuis de fond, aménageable en future prise d eau. Mise en sécurité effective en décembre Présentation du Dossier de Confortement au CTPB Dossier de Consultation des Entreprises pour Travaux de Confortement Février : démarrage des travaux Avril : Adaptation du projet en fond de vallée Décembre : fin des travaux amont Mars : Réception des travaux de confortement et début de remplissage Juin : fin du premier remplissage 5

6 Barrage du PINEY Console de clé NGF RNE. : NGF

7 Barrage du PINEY Incident de mars 1996 AUSCULTATION Augmentation brutale de plus de 11m du niveau piézométrique aval (capteur P5) Augmentation des débits des drains aval Déplacement en crête irréversible mesuré par le pendule direct de l ordre de 7 mm Baisse immédiate du plan d eau normal de 4m Analyse du comportement 7

8 Barrage du PINEY Travaux de mise en sécurité ( ) Plot MN Ancien évacuateur Pertuis latéral 8

9 Barrage du PINEY Désordres du plot MN Zone de béton à faible résistance Fissure ouverte dentelée au contact béton/rocher 9

10 Barrage du PINEY Désordres du plot MN Fissure horizontale Fissure horizontale traversant Fissure horizontale 10

11 Barrage du PINEY Désordres du plot MN Coupe du plot MN Boisage Dessins Conforme à l Exécution Tranchée de reconnaissance Profil réel de la fondation 25 11

12 Barrage du PINEY Désordres du plot MN ESSAIS LABORATOIRE Compression simple Cisaillement sur plan de foliation RESULTATS Valeur de pic de frottement 24 à 32 Frottement résiduel 23 à 30 Angle de dilatance < 4 Contrainte normale 0.8 à 1MPa Compression simple 47 à 93 MPa 12

13 Barrage du PINEY Réévaluation de la sécurité ANALYSE DE STABILITE Estimation du coût supplémentaire des travaux : < 4 MF Passage en commission CTPB obligatoire Mise hors service du PINEY 13

14 Barrage du PINEY Travaux de mise hors service (2000) OPERATIONS DE VIDANGE DEFINITIVE 14

15 Barrage du PINEY Travaux de mise hors service (2000) PERCEMENT DU PERTUIS DE FOND 15

16 Barrage du PINEY Repères Intervenants Maître d Ouvrage : Ville de SAINT-CHAMOND Autorité de Contrôle : DDE42 - BETCGB Entreprise de Génie Civil : SFET Essais de laboratoire : CETE Lyon Maîtrise d œuvre : SOGREAH Chiffres Montant total des travaux : 3 MF Durée des travaux : 14 mois Fin des travaux : Août

17 17 Barrage de LA RIVE

18 Barrage de LA RIVE Travaux de confortement ( ) Galerie technique Evacuateur de crues Plinthe périmétrale Parement amont Chambre des vannes 18

19 CHAUSSEE ET GALERIE TECHNIQUE

20 Chaussée et galerie technique Élargissement de la chaussée Dépose des parapets en Pose de blocs placepréfabriqués formant chaussée + Remplissage complémentaire trottoirs de béton entre les Ancrage des blocs parapets Intégration d une galerie technique comprenant Une conduite de collecte des eaux de Une conduite d pluie eaux Des fourreaux usées divers pour accueillir téléphone, électricité, etc... 20

21 Excavation de la maçonnerie existante Coffrage ferraillage de la galerie technique Pose des conduites Pose des dalles préfa 21

22 Remise en place des parapets Crête après travaux 22

23 PLINTHE - MUR DE PIED - RIDEAU D ETANCHEITE

24 Plinthe périmétrale mur de pied rideau d étanchéité Plinthe périmétrale Élément de raccord entre l étanchéité du parement amont par membrane et l étanchéité du rocher par injection Poutre B.A ancrée au rocher Mur de pied Élément de raccord entre l étanchéité du parement amont par membrane et l étanchéité du fond de vallée par injection de la maçonnerie et de la fondation. Poutre B.A ancrée dans le parement amont du barrage Rideau d étanchéité Rideau réalisé depuis la plinthe et le mur de pied par forage et injection de coulis de ciment dans le rocher Profondeur variable de 10m à 30 m de profondeur 24

25 Préparation du fond de fouille au BRH Dégagement des terrains meubles 25

26 26 Mise en œuvre du béton de la plinthe par plots alternés

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29 ETANCHEITE DU PAREMENT AMONT

30 Etanchéité du parement amont Préparation du parement Enlèvement de l enduit dégradé et rebouchage des fissures importantes Fixation des profilés inox de tension de la membrane. Mise en place du complexe d étanchéité Fixation du géotextile Fixation de la géogrille en-dessous de la cote Mise en place de la membrane PVC par lés de 3.70m 30

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35 EVACUATEUR DE CRUES

36 Évacuateur de crues Évacuateur amont Démolition de l ancien évacuateur (capacité 20 m 3 /s) Excavation du rocher avec pré découpage à l explosif Maintien de la paroi rocheuse au moyen de barres HA passives Ferraillage,coffrage et bétonnage par plots d un nouvel évacuateur (capacité 80 m 3 /s) Reprise en sous œuvre pour élargissement du passage sous le pont. Évacuateur aval Excavation du rocher avec pré découpage à l explosif Ferraillage,coffrage et bétonnage par plots d un nouvel évacuateur (capacité 80 m 3 /s) Recalibrage de la chute aval 36

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40 Ancien niveau de l évacuateur Reprise en sous oeuvre 40

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43 CHAMBRE DES VANNES ET RIDEAU DE DRAINAGE

44 Chambre des vannes et rideau de drainage Chambre des vannes Création d une nouvelle chambre des vannes par excavation d une niche dans le corps du barrage Création d un bouchon pour obturer le pertuis de sécurité Installation une nouvelle vidange de fond Installation d une nouvelle prise d eau pour l AEP de Saint- Chamond. Rideau de drainage Auréole de drains depuis la chambre des vannes dans le corps du barrage et en fondation. Depuis l aval pour drainer la fondation Depuis l ancien tunnel d adduction. 44

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47 Repères Entreprises Chiffres Génie Civil : SFET Étanchéité parement : CARPI Préparation parement : STPL Vannes : SEETP/ROBINET Injections : TERASTIC Maître d Ouvrage : Ville de SAINT-CHAMOND Maîtrise d œuvre : SOGREAH Autorité de Contrôle : DDE42 - BETCGB Montant des travaux : Barrage 14 MF Chaussée 5 MF Durée des travaux : 14 mois Mise en eau : Mars 2000 Retenue pleine : Juin 2000 Capacité totale de la retenue : m 3 47

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