Article de recherche / Research Article

Lessons learned from case histories of reservoirs lined with geomembranes

Leçons tirées d’exemples de réservoirs revêtus de géomembranes

Paris, France

^★ Corresponding author: jpg@jpgiroud.com

Abstract

Three case histories (in Europe, the Middle East and North America) are used to address some important aspects of the design and performance of geomembrane-lined reservoirs constructed on, or in, soil and rock. After a brief introduction to geomembranes and related geosynthetics, a first case history presents the failure of the liner of a reservoir located on karstic ground. The following lesson was learned: a defective construction detail, combined with an inadequate design (due in part to ignorance of the geological and geotechnical conditions), can cause a catastrophic failure. This case history led to the development of the double liner concept. The second case history is about a double liner. It illustrates the important role played by the mechanical properties of the geomembrane. Geotechnical engineers, who are accustomed to deal with complex materials such as soils and rocks, are well prepared to understand the properties of geomembranes. A third case history shows that a “zero-leakage guarantee” offered by irresponsible suppliers of geomembranes, and believed by uninformed owners and engineers, can lead to a catastrophic failure. This case history illustrates the importance of a design that addresses the potential consequences of leakage through liners. The conclusion of this paper is that only a rigorous engineering approach, including both geotechnical and geosynthetics aspects, can ensure the successful performance of geomembrane-lined reservoirs and other liquid containment structures such as dams and canals. Examples presented at the end of the paper show that large reservoirs, canals and dams have been successfully constructed with a geomembrane liner as the sole waterproof component.

Résumé

Trois exemples de projets (en Europe, au Moyen-Orient et en Amérique du Nord) permettent d’aborder d’importants aspects de la conception et de la performance des réservoirs revêtus de géomembranes construits sur, ou dans, des massifs de sol ou de roche. Après une brève introduction aux géomembranes et aux géosynthétiques associés aux géomembranes, un premier exemple est celui de la défaillance de l’étanchéité d’un réservoir situé sur un terrain karstique. La leçon suivante a été tirée de cet exemple : un détail de construction défectueux, combiné à une conception inadéquate (due en partie à l’ignorance des conditions géologiques et géotechniques), peut causer une défaillance catastrophique. Cet exemple a conduit au développement du concept de double étanchéité. Le deuxième exemple est justement à propos d’une double étanchéité. Il illustre le rôle important joué par les propriétés mécaniques de la géomembrane. Les géotechniciens, qui sont habitués aux matériaux complexes tels que les sols et les roches, sont bien préparés pour comprendre les propriétés des géomembranes. Un troisième exemple montre qu’une ‟étanchéité garantie sans fuiteˮ offerte par des fournisseurs irresponsables, et acceptée par des maîtres d’ouvrages crédules et des ingénieurs mal informés, peut entraîner une défaillance catastrophique. Cet exemple illustre l’importance d’une conception d’ouvrage qui tienne compte des conséquences potentielles des fuites à travers les étanchéités. La conclusion de cet article est que seule une approche rigoureuse, comprenant les aspects géotechniques et géosynthétiques, peut assurer la bonne performance des étanchéités par géomembranes pour les réservoirs ainsi que pour d’autres ouvrages contenant des liquides comme les barrages et les canaux. Des exemples présentés à la fin de l’article montrent que de grands réservoirs, canaux et barrages ont été construits avec succès en utilisant une géomembrane comme seule étanchéité.