Rénovation du barrage voute de Bimont Catherine CASTEIGTS, Katia LALICHE Société du Canal de Provence Christine NORET, Thomas BOURGOUIN Tractebel Engineering (France) / Coyne et Bellier Symposium du CFBR du 29 janvier 2015 à Grenoble (ENSE3)
SOMMAIRE 1.LE BARRAGE DE BIMONT: OUVRAGE DU RESEAU DU CANAL DE PROVENCE 2.ORIGINE ET EVOLUTION DU PHENOMENE DE FISSURATION DES BETONS 3.RECONNAISSANCE ET MODELISATION NUMERIQUE 4.LE PROJET DE RENOVATION 2
LE BARRAGE DE BIMONT : OUVRAGE DU RESEAU DU CANAL DE PROVENCE Les aménagements hydrauliques du Canal de Provence 10 centres d exploitation sur le territoire 200 kms de canaux et galeries 5 000 kms de canalisations 4 barrages 80 réservoirs de proximité Barrage de Bimont Les utilisateurs de l eau desservie par la SCP 2 millions d habitants alimentés partiellement ou en totalité 40% de la population Provence Alpes Côte d Azur 400 entreprises 110 communes 6 000 exploitations agricoles 200 millions de m3 d eau brute/an Valeur du patrimoine géré par la SCP : 2,4 Milliards d euros 3
LE BARRAGE DE BIMONT : OUVRAGE DU RESEAU DU CANAL DE PROVENCE Les fonctions Réserve d eau Pour l alimentation continue en eau Pour sécuriser le dispositif Production électrique 1,5 MW installés Environ 4 GWh/an Atténuation des crues La capacité du barrage est très importante par rapport aux apports naturels = grand volume d atténuation des crues 4
ORIGINE ET EVOLUTION DU PHENOMENE DE FISSURATION DES BETONS Construction : 1947 à 1951 Mise en service : 1952. Remis en concession à la SCP lors de sa création en 1957 1960 : suite à Malpasset, série d'investigations pour s'assurer de la tenue du barrage découverte de fissures sur la partie basse de la face amont du plot 2 en rive droite. Titre de la présentation 01/2015 5
ORIGINE ET EVOLUTION DU PHENOMENE DE FISSURATION DES BETONS 6
ORIGINE ET EVOLUTION DU PHENOMENE DE FISSURATION DES BETONS 7
RECONNAISSANCESET MODELISATION NUMERIQUE 5 forages au pied aval en fondation 8+30 forages de reconnaissance du béton de la voûte Vidéos dans chaque forage Titre Rénovation de la présentation du barrage voute 01/2015 de Bimont 01/2015 8
RECONNAISSANCES ET MODELISATION NUMERIQUE Il existe bien des fissures de feuilletage autour des zones gonflantes Le joint C au-dessus de la zone glonflantedu plot 2 est déclavé Joint C déclavé au-dessus de la zone gonflante du plot 2 Fissure de feuilletage Plot 3 9
RECONNAISSANCES ET MODELISATION NUMERIQUE A P1 B28 B27 B10 B2 B C D P2 P3 P4 B8 B1 B7 B3 B42 B4 B51 B29 B43 B5 B13 B12 E P5 F P6 G P7 H 340 330 325 P8 Déformations radiales (mm/m) créées par l application de Noten pendant le gonflement B6 B11 B16 B30 B17 320 B9 B15 B14 B22 310 Légende : Droite verticale jaune : limite de plot Droite horizontale jaune : courbe de niveau Zone hachurée blanche : zone de gonflement du béton Zone avec une bordure blanche : zone d extension probable de la fissure de feuilletage Point orange : fissure (cumul <10) Point rouge gros : fissure (cumul >10) Point vert : pas de fissure ou microfissure B21 B20 B31 B32 B18 305 B19 300 B26 B24 B25 Contraintes max # 10 MPa P2 P3 P4 P5 P6 352 338 325 315 Contraintes principales Développé du parement aval 302 10
OBJECTIFS DE LA RÉNOVATION Réparer les désordres constatés Restituer au barrage sa capacité de stockage par un retour à sa cote d exploitation initiale pour sécuriser la ressource en eau Moderniser le barrage en prenant en compte les nouvelles règles de l art et les technologies les plus récentes Maintenir un haut niveau de sûreté même en situations exceptionnelles pour la protection des avaliers 11
PROJET DE RENOVATION Conception du projet de rénovation Initialement, le projet consistait à venir injecter les joints interplots ouverts de l ouvrage remonolithiser l ouvrage et le faire fonctionner en voûte pour sa cote originelle Problématiques identifiées Opération d injection des joints rendue compliquée par l existence de la fissure de feuilletage Réhumidification des zones gonflantes (en particulier du plot 2) avec la remontée du plan d eau pourrait se traduire par une reprise éventuelle du gonflement Assurer la stabilité du barrage et de ses culées en tenant compte du gonflement résiduel des zones gonflantes 12
PROJET DE RENOVATION Programme des travaux Injection des fissures (internes, visibles profondes et superficielles) Clavage des joints Etanchement du parement amont Réalisation d un voile de drainage en fondation Confortement des culées Renforcement et modernisation du dispositif d auscultation 13
PROJET DE RENOVATION Injection des fissures Risques identifiés Extension possible des fissures Déséquilibrage de la structure Méthode renforcement préalable par des barres passives horizontales Ф63,5 mm scellées dans l ouvrage remplissage des fissures par injection de coulis de ciment Pressions d injection soigneusement contrôlées, par étapes et sur des surfaces réduites (maille de 4 x 4 m) Contrôle en temps réel du débit, du volume injecté et des évents Forages de contrôle en fin d opération (1 forage /50 m² de surface) 14
PROJET DE RENOVATION Injection des fissures 15
PROJET DE RENOVATION Clavage des joints ouverts Inspection vidéo préalable de forages de reconnaissance (déterminer état d ouverture/fermeture de chaque joint) Procédé d injection des joints similaire à celui des fissures 16
PROJET DE RENOVATION Etanchement du parement amont Réduire le potentiel de gonflement des zones gonflantes Eliminer tout risque de pénétration d eau en pression dans la voûte 17
PROJET DE RENOVATION Drainage de la fondation Distance du plan des drains par rapport au parement amont : 5 m ; Entraxe entre drains (4 m) ; Diamètre Ø 150 mm ; Inclinaison des drains : 30 Efficacité du rideau de drainage : entre 50 et 60 % 18
PROJET DE RENOVATION Confortement des culées Vérification de stabilité des culées manque de garantie de stabilité conforme aux recommandations du CFBR (barrage-poids) Dimensionnement du confortement : 750 tonnes en Rive Droite, 1500 tonnes en Rive Gauche Tirants d essais Ancrages actifs : 4 tirants 17T15,7 en Rive Droite, 6 tirants 17T15,7 en rive gauche 19
PROJET DE RENOVATION Renforcement du dispositif d auscultation 2 pendules inversés installés sur les culées 6 cellules de pression interstitielle dont 2 cellules localisées en partie centrale 5 fissuromètres télémesurés sur les joints A à E Débits de fuite de la fondation, fibre optique derrière la géomembrane 10 jauges de contraintes installées en Rive Droite Suivi de la tension des tirants dans les culées Centrale d acquisition moderne 20
MERCI 21