A fin de répondre aux besoins croissants en eau, une stratégie de développement de cette ressource a été lancée en Tunisie depuis 1990.
Le projet d’aménagement du barrage Melah cadre avec cet objectif.
Il s’agit d’une retenue de surface destinée à stocker une grande partie des eaux de ruissellement d’oued Melah qui se perdaient, au par avant, en mer. Ces eaux ainsi mobilisées seront utilisées pour développer l’agriculture dans la région. Une grande partie de ces eaux stockées seront transférées vers l’aménagement existant à Sejnene.
La construction d’un tel ouvrage important nécessite, au préalable, un garantissement de sa bonne tenue par une estimation de sa sécurité vis-à-vis du risque de rupture.
L’étude de la digue comporte, outre la reconnaissance du site et le choix des caractéristiques mécaniques des sols, un calcul de stabilité pour déterminer, d’une part, la courbe de rupture le long de laquelle le risque de glissement est le plus élevé; d’autre part, la valeur correspondante du coefficient de sécurité.
Ainsi, le travail comportera en gros les parties suivantes :
Une Première partie introduisant aux barrages en terre.
Une deuxième partie consacrée à la présentation de la zone d’étude et des données de base nécessaires pour mener l’étude proprement dite, à savoir les données climatologiques et hydrologiques, et les données géologiques et géotechniques.
Une troisième partie s’intéressant à la description de la digue et des ouvrages annexes.
Une quatrième partie qui comportera une vérification des ouvrages hydrauliques principalement l’évacuateur de crue.
Une cinquième partie consacrée à l’analyse de la stabilité de la digue et de sa fondation. Cette partie constitue une phase finale qui exploite les notions présentées par les trois parties précédentes.
Une dernière partie décrivant ce qui a été vu sur chantier durant la période du projet de fin d’étude.
La conclusion générale présente une synthèse de tous les chapitres et met un point final à ce travail. Nous avons pu vérifier grâce à ce travail :
Un bon dimensionnement de l’évacuateur de crue.
Une protection suffisante contre les vagues qui peuvent se former dans la retenue.
Une vidange de fond capable de remplir son rôle en cas de danger.
La stabilité de la digue de notre barrage pour différents cas de charges.
SOMMAIRE
SOMMAIRE……………………………………………………………………………………………………………………….. 1
INTRODUCTION ……………………………………………………………………………………………………………………. 4
CHAPITRE I : LES BARRAGES EN TERRE …………………………………………………………….. 6
1.1. Caractéristiques générales des barrages en terre : ………………………………………………… 6
1.2. Les barrages en Tunisie :……………………………………………………………………………………….. 8
1.2.2. Barrage El Melah :…………………………………………………………………………………………….. 11
1.2.2.1. Caractéristiques du site : …………………………………………………………………………… 12
1.2.2.2. Caractéristiques et capacité de la retenue : ……………………………………………… 12
Chapitre II : Description du site du barrage El Melah et matériaux à
disposition……………………………………………………………………………………………………………………… 15
2.1.1. Noyau : …………………………………………………………………………………………………………. 15
2.1.4. Filtre :……………………………………………………………………………………………………………. 17
2.1.5. Drain :…………………………………………………………………………………………………………… 17
2.1.7. Voile d’injection :…………………………………………………………………………………………… 17
2.1.8. Instruments d’auscultation :………………………………………………………………………….. 18
2.2. Géologie du site : …………………………………………………………………………………………………. 18
2.2.1. Aspect général : ……………………………………………………………………………………………. 18
2.2.2. Matériaux à disposition :…………………………………………………………………………………… 22
2.2.3. Zones D’emprunt : ………………………………………………………………………………………… 23
Chapitre III : Etude Hydraulique : évacuateur de crue, galerie et protection
contre les vagues ………………………………………………………………………………………………………… 29
3.1. Climatologie et hydrologie :………………………………………………………………………………….. 29
3.1.1. Climatologie :………………………………………………………………………………………………… 29
3.1.2. Hydrologie : …………………………………………………………………………………………………… 31
3.1.2.1. Evacuateur de Crue :……………………………………………………………………………… 31
3.1.2.2. Protection contre les vagues :………………………………………………………………… 33
3.1.2.3. Vidange de fond :…………………………………………………………………………………… 38
Chapitre IV : Etude géotechnique : détermination des paramètres
géotechniques et présentation du voile d’injection………………………………………… 41
4.1. Détermination des paramètres géotechniques des matériaux de construction :…… 41
4.1.1. Batardeau amont T2 : …………………………………………………………………………………… 41
4.1.2. Recharge A1 (Alluvions) : ……………………………………………………………………………… 43
4.1.3. Filtre fin F1 : …………………………………………………………………………………………………. 44
4.1.4. Drain D : ……………………………………………………………………………………………………….. 46
4.1.5. Rip rap :………………………………………………………………………………………………………… 48
4.1.6. Noyau T1 : …………………………………………………………………………………………………… 49
4.2. Justification du choix de la profondeur du voile d’injection : ………………………………… 56
4.3. Voile d’injection :………………………………………………………………………………………………….. 59
4.3.2. Type de coulis d’injection :……………………………………………………………………………. 61
4.3.3. Réalisation des injections : ……………………………………………………………………………. 62
4.3.4. Voile d’injection et essais de vérification du fonctionnement : ………………………. 65
4.3.4.1. Fond de vallée rive gauche : ………………………………………………………………….. 65
4.3.4.1.1. Injection de consolidation et de renforcement:………………………………….. 65
4.3.4.1.2. Voile fond de vallée :…………………………………………………………………………. 66
Chapitre 5 : Vérification de la stabilité de la Digue : …………………………………….. 68
5.1. Introduction :……………………………………………………………………………………………………….. 68
5.2. Etude de la stabilité de la digue :…………………………………………………………………………. 69
La stabilité de la digue du barrage doit être vérifiée pour les cinq cas suivant :……………… 69
Vérification en fin de construction……………………………………………………………………………. 69
Cas de la retenu normale. ……………………………………………………………………………………….. 69
Cas de la plus haute eau. ………………………………………………………………………………………… 69
Cas d’une vidange rapide. ……………………………………………………………………………………….. 69
Cas d’un séisme. ……………………………………………………………………………………………………… 69
5.2.1. Etude du cas de l’ouvrage fini (fin de construction) : ……………………………………. 70
5.2.2. Etude du cas de fonctionnement normal : (NRN)………………………………………….. 73
5.2.3. Etude du cas de fonctionnement exceptionnel : (PHE)………………………………….. 74
5.2.4. Etude du cas de vidange rapide :………………………………………………………………….. 76
5.2.5. Etude du cas d’un séisme :……………………………………………………………………………. 79
5.2.5.1. Vérification du facteur de sécurité : …………………………………………………………… 79
Conclusion : ……………………………………………………………………………………………………………………. 87
Chapitre 6: Suivi des travaux………………………………………………………………………………….. 88
6.1. Rupture du talus rive droite de l’évacuateur de crue :………………………………………….. 89
6.2. Ferraillage, coffrage et bétonnage des plots de l’évacuateur :……………………………… 94
6.3. Mise en place du noyau et du remblai de la digue en fond de vallée : …………………. 96
6.4. Travaux d’injection en rive gauche de la digue : ………………………………………………….. 98
Conclusion générale :…………………………………………………………………………………………….. 101
ANNEXES………………………………………………………………………………………………………………………. 102
ANNEXE 1 : Résultats d’estimation du volume des zones d’emprunt par SURFER…………. 102
ANNEXE 2 : Notes de calcul hydraulique. ……………………………………………………………………… 113
ANNEXE 3 : Méthode GIN et Essai Lugeon……………………………………………………………………. 121
ANNEXE 4 : Plans………………………………………………………………………………………………………….. 126
Bibliographie ……………………………………………………………………………………………………………….. 128
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