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1 Préambule

Les détails de la carrière de Pierre Duffaut ont fait l’objet d’un dossier complet de la Revue Tunnels et Espace Souterrain, n^o274 (octobre–novembre–décembre 2020), coordonné par Jean Piraud (Piraud, 2020). Un hommage lui a été également rendu à l’Assemblée Générale du Comité Français des Barrages et Réservoirs du 28/01/2021 par Bernard Goguel (Goguel, 2021).

2 Introduction

Sans vouloir faire l’historique de l’évolution de la géologie et la construction des grands ouvrages, il faut rappeler qu’au sortie de la Seconde Guerre mondiale, la géologie des barrages n’était pas une compétence reconnue en tant que telle. Les études des sites de barrage se limitaient à des études structurales et stratigraphiques, menées par les grands noms universitaires de l’époque assez peu préoccupés par les sujétions particulières de ces grands ouvrages.

Le génie civil c’est l’art des constructions, nous dit le dictionnaire. Cette définition pourrait paraître restrictive si l’on songe seulement aux bâtiments et aux ouvrages d’art. II s’étend également à l’ensemble des infrastructures des voies de communication, aux ouvrages souterrains (à l’exception des travaux miniers), à la majorité des ouvrages hydrauliques, aux ouvrages nucléaires et à de nombreux ouvrages maritimes.

Tous les ouvrages de génie civil ont un trait commun : leur environnement direct, celui sur lequel ils se fondent ou contre lequel ils ont à se protéger tout en l’utilisant, c’est le sol et le sous-sol ainsi que l’eau qui les recouvrent ou les imprègnent.

Aussi est-il parfaitement naturel que l’art des constructeurs et les sciences de la terre aient une frontière, ou plutôt un point de passage commun, où ingénieurs et géologues doivent nécessairement se rencontrer et collaborer.

Historiquement, cette collaboration n’a pas toujours existé. De nombreux grands ouvrages ou grands travaux furent réalisés avec succès depuis l’antiquité et par toutes les grandes civilisations, avant même que la géologie n’existât en tant que science. C’est seulement vers le milieu du XX^e siècle que les géologues ont commencé à collaborer activement au génie civil lors du creusement des premiers grands tunnels ferroviaires. Pourquoi ? Parce que, contrairement aux autres ouvrages où l’expérience des ingénieurs était ancestrale – pour les grands bâtiments, les ponts, les barrages par exemple –, les ingénieurs qui ont conçu les premiers grands tunnels se sont trouvés confrontés à des problèmes réellement nouveaux pour eux, sans aucune référence antérieure. Et ils ont eu la sagesse de s’entourer des conseils de ceux qui pouvaient les aider, les géologues.

Ils en furent récompensés dès l’exécution du premier tunnel transalpin, le tunnel du Fréjus, creusé entre 1857 et 1870 entre Modane et Bardonnèche sur plus de 12 km, si l’on en juge par ce qu’écrivait Louis Figuier à la fin du siècle dernier dans son ouvrage couronné par l’Académie Française, intitulé les Grands Tunnels :

« C’est à Angelo de SISMONDA », remarquait-il, « célèbre professeur de géologie à l’Université de Turin, que l’on doit d’avoir parfaitement connu par avance les couches que le mineur allait rencontrer, et d’avoir si bien prévu la consistance, la dureté et l’épaisseur des terrains que l’instrument devait entamer, que les ouvriers disaient entre eux : “pour les savants, les montagnes sont transparentes”. »

À la même époque ou un peu plus tard, des géologues français, suisses et italiens ont collaboré au creusement des grands tunnels transalpins. Tous ne peuvent pas être cités ici, mais rappelons que certains sont restés célèbres, comme HEIM qui, le premier, a énoncé une règle permettant d’estimer la pression des terrains en profondeur.

On reste frappé aujourd’hui par la disproportion entre l’ampleur des difficultés surmontées dans les travaux et la modicité des moyens techniques disponibles à l’époque. II en est de même pour la géologie, lorsqu’on sait l’état embryonnaire des connaissances stratigraphiques, tectoniques et structurales ainsi que de la cartographie géologique d’alors (Bordet, 1970).

Ce n’est qu’une cinquantaine d’années plus tard que la géologie est vraiment entrée dans la technique des barrages. C’est avec Maurice Lugeon, au début du XX^e siècle qu’est née véritablement la géologie des barrages mais pas encore au sens où on l’entend de nos jours. II fut, en effet, le premier grand géologue ayant acquis une large expérience des projets et des travaux de barrage, laissant son nom à une mesure de perméabilité des massifs rocheux en sondage qui est toujours utilisée.

Les chantiers de barrages et leurs galeries d’adduction et de dérivation s’étaient multipliés avant la Seconde Guerre mondiale mais surtout en France après celle-ci, avec la création d’Électricité de France qui impulsa un grand programme de développement hydroélectrique nécessité par la pénurie d’énergie de l’époque.

Depuis une cinquantaine d’années, l’importance du programme nucléaire français a pris la suite de ces grands travaux. Parallèlement, en site urbain, les infrastructures souterraines (parkings, tunnels de métro de grand diamètre), infrastructures linéaires routières et ferroviaires avec leurs tunnels de grand diamètre ont pris un nouvel essor pour pallier les encombrements de surface.

C’est dans cette période d’avant-guerre que notre ami Pierre Duffaut, né le 7 octobre 1924, avait contracté très tôt le virus des barrages et sans doute conscient du lien indispensable entre géologie et génie civil, en accompagnant vers l’âge de 10 ans son père Joseph Duffaut, directeur du chantier de Marèges, et André Coyne, le chef du Service constructeur et concepteur de cette voûte haute de 90 m sur la Dordogne.

La problématique de l’étanchéité des futures retenues était déjà un sujet redouté, notamment par la menace de fuites de débits élevés. Des cas célèbres de retenues non étanches, voire impossibles à remplir, sont connues en contexte karstique. Le cas particulier des fuites par des lits fossiles dans des contextes épigéniques est moins documenté.

Cette problématique est largement développée dans la présentation de Guilhem Devèze sur les « Lits épigéniques du Drac et de la Loire : conséquences pour les projets de barrages et tunnels (Devéze, 2021) ». Elle fut au cœur du début de carrière de Pierre Duffaut.

3 1948 à 1956 Service Géologie d’EDF

Pierre Duffaut a été diplômé ingénieur civil des mines en 1948 de l’École des Mines de Saint-Étienne. Il a fait sa carrière principale à EDF où il est entré en 1948 au tout nouveau Service Géologie d’EDF que venait de créer Jean Crosnier-Leconte, Ingénieur des Arts et Manufactures, licencié de droit et de géologie, professeur à l’École Centrale. Cet embryon de service était complété par Claude Bordet, Ingénieur géologue de l’École Nationale Supérieure de Géologie Appliquée de Nancy qui prit la suite de l’Institut de Géologie. Cl. Bordet avait été embauché par la Région d’Équipement Alpes II à Chambéry pour le projet du barrage de Roselend et ses galeries. Pour la petite histoire, le Service Géologie n’est pas intervenu que pour les galeries de l’aménagement de Roselend mais également pour d’autres galeries sur d’autres aménagements.

Il semble utile de rappeler qu’EDF n’eut d’abord pas de véritable service géologique. Chaque région d’équipement, suivant en cela les errements des anciennes sociétés, avait sinon son géologue universitaire attitré, du moins l’habitude de demander un rapport géologique à tel professeur de renom et puis d’en faire le meilleur usage. À Paris, auprès du directeur de l’équipement, il n’y eut au début, à partir de 1947, qu’un conseiller géologue qui, à la demande, faisait l’interface entre EDF et les géologues consultés. « Traduisez-moi en langage d’ingénieur ce que le professeur X a dit » (Gérard, 1996). Tel était son travail. En effet, au lendemain de la guerre, le métier d’ingénieur géologue n’existait pas et n’était pas dans les esprits, même chez les directeurs d’EDF. Certes, il existait quelques géologues de grand renom comme Maurice Gignoux, Léon Moret et, plus tard, Reynold Barbier qui avaient cette particularité, dans les Alpes et à Grenoble en particulier, de s’être souvent frottés à des ingénieurs dont ils avaient appris la tournure d’esprit, tandis que leurs interlocuteurs avaient acquis une teinture de leur culture géologique, de sorte qu’un dialogue constructif s’établissait. Mais, le plus souvent, il s’agissait de deux mondes différents, le monde universitaire à cent lieues du monde des travaux publics, de deux langages différents, le langage qualitatif et descriptif des géologues imperméables au langage quantitatif et rigoureux – artificiellement rigoureux en l’occurrence – des ingénieurs.

Ce service tantôt prisé par certaines régions d’Équipement, tantôt ignoré par d’autres, souvent aux prises avec la notoriété des grands géologues réputés, en France, ou ailleurs, a eu des débuts modestes et parfois quasi-clandestins.

II fallait à la fois faire face :

• à de gros équipements en cours de réalisation, comme ceux de Tignes, Malgovert, par exemple, mis en chantier sans que des reconnaissances détaillées aient pu être effectuées. La chute de Bozel, devait être achevée, sans qu’il soit possible d’apporter de sensibles modifications aux tracés initialement prévus.

• aux études de tous les projets nouveaux, répartis dans les Alpes, les Pyrénées, ou le Massif central. Parmi ceux-ci, d’importants équipements comme Roselend dans le Beaufortin, Arc dans Tignes entre les hautes vallées de l’Isère et de l’Arc, Serre Ponçon, le Mont Cenis, l’aménagement de la Romanche, pour les Alpes, les extensions éventuelles de Montpezat dans le Massif Central, le Lanoux dans les Pyrénées par exemple, posaient des problèmes nouveaux, soit par l’échelle des ouvrages, soit par leur nature, soit par leur disposition par rapport à la topographie des sites.

3.1 Les problématiques

Parmi les problématiques, celle de l’étanchéité des futures retenues était déjà un sujet redouté, notamment par la menace de fuites de débits élevés.

Des cas célèbres de retenues fortement fuyardes, voire impossibles à remplir, étaient connus en contexte karstique. Le cas particulier des fuites par des lits fossiles dans des contextes épigéniques était moins documenté. Elle fut au cœur du début de la carrière de Pierre Duffaut à EDF.

Cette problématique est largement développée dans la présentation de Guilhem Devèze sur les « Lits épigéniques du Drac et de la Loire, conséquences pour les projets de barrages et tunnels (Devéze, 2021) » (Fig. 1 et 2).

L’autre problématique était celle de l’adaptation des tracés de galerie pour éviter ou optimiser quand il n’était pas possible de faire autrement le franchissement « d’accidents » géologiques. Dans sa présentation Guilhem Devèze aborde cette question dans le cadre du projet de Montpezat B qui comportait également une grande galerie ramenant vers la Loire les eaux de l’Allier, ainsi que des galeries secondaires collectrices des affluents rive gauche de la Loire à l’aval du barrage. Un tracé alternatif fut proposé par Pierre Duffaut, présentant un coude et allongeant de 1,5 km les tracés rectilignes, mais évitant les édifices volcaniques et recoupant très en amont l’ancien lit de la Méjanne (Fig. 3).

Ce type de méthode initié par le Service Géologie dirigé par J. Crosnier-Leconte fut également mis en œuvre pour l’étude des galeries de Roselend, de la bande dite de l’Iseran dans le cadre du projet d’Arc dans Tignes qui nécessita plusieurs campagnes de terrain d’été, du fait du long enneigement à cette altitude. La figure 4 représente une photographie prise en hélicoptère d’un grand contact qui sépare deux unités structurales des schistes lustrés, immédiatement au sud du col de l’Iseran. Dans ce contact se trouve une écaille très écrasée, contenant un mélange d’échardes principalement constituées de Trias, de Houiller métamorphique, et l’ensemble occupe morphologiquement une position favorable aux entrées d’eau dans le terrain. Une galerie longue de 7 km sans fenêtre, reliant la haute vallée de l’Arc à celle de l’Isère en amont de Tignes, devait traverser cette zone douteuse à environ mi-distance des attaques. Comme la rencontre devait s’effectuer sous la chaîne de l’Iseran sous environ 1000 m de couverture, il n’était pas possible d’envisager à l’époque des travaux de reconnaissance. De plus, aucune vérification stratigraphique n’était possible dans les unités de schistes lustrés, dont les variations lithologiques sont par ailleurs très faibles, et qui ont subi de multiples cassures dans des orientations et avec des pendages divers.

La détermination du point de rencontre du contact ne pouvait donc être faite que par des études structurales. Le but de ces études n’était pas de déterminer un point, ce qui est pratiquement dépourvu de signification, mais de prévoir la zone dans laquelle ce point pouvait se trouver. Cette zone devait être suffisamment bien délimitée pour que l’on puisse :

• avancer la galerie sans précautions spéciales ou avec une simple protection au marteau lourd, jusqu’à proximité de la zone ;

• puis effectuer un sondage de reconnaissance donnant le résultat à coup sûr et suffisamment à temps pour renseigner sur la nature de la zone douteuse avant que la galerie n’y parvienne.

Parallèlement à ces études de tracés, le Service Géologique intervenait en cours d’exécution des ouvrages à l’approche et au cours de la traversée des passages délicats. Le creusement de la galerie d’amenée Tignes–Malgovert est resté à EDF comme une épopée pour les travaux souterrains. Avec, côté amont, à la fenêtre 13, le franchissement reconnu par sondages, de 60 m de sable, de quartzites broyés gorgés d’eau qu’il fallut traiter par injection, nécessitant près de quatre ans de travaux (Fig. 5).

Ce type de traitement a ouvert la voie pour le franchissement d’autres « accidents géologiques » sur la galerie en charge de Roselend (Grand-Combe), du Mont-Cenis (St-Anne), d’Eygliers, de Javanon, galerie d’Awalli au Liban.

Entre les fenêtres 14 et 16, la galerie de Malgovert se trouvait dans des terrains houillers fauchés dans lesquels régnaient de fortes pressions d’eau (de petits lacs situés plusieurs centaines de mètres au-dessus avaient été asséchés). Le soutènement avait été complètement écrasé et il a fallu dévier la galerie vers l’intérieur du versant pour échapper à un glissement généralisé du versant et qui avait fait l’objet d’une analyse discordante entre les géologues d’EDF et certains éminents professeurs universitaires.

Le creusement de la galerie déviée a été repris avec un soutènement lourd par cintres métalliques (Fig. 8).

P. Duffaut a participé activement au percement du lac naturel d’Issarlès, réservoir naturel de l’aménagement de Montpezat, réalisé à l’explosif à partir d’une galerie approchée à moins de 4 m sous les 40 m de charge du lac plein.

Fig. 1 Cours épigénique du Drac – Coupe au droit du Sautet (inédit EDF) (Devéze, 2021). Drac epigenic valley – Sautet dam cross-section (unpublished EDF document) (Devéze, 2021).

Fig. 2 Tracé des anciens lits du Drac – Monteynard (P. Duffaut) (Devéze, 2021). Old Drac River courses – Monteynard area (P. Duffaut) (Devéze, 2021).

Fig. 3 Projet Montpezat B – Étude de différents tracés (P. Duffaut) (Devéze, 2021). Montpezat B – Studies of different plottings (P. Duffaut) (Devéze, 2021).

Fig. 4 Vue aérienne de la bande de l’Iseran (inédit EDF) (Crosnier-Leconte, 1959). Aerial view of Iseran land strip (unpublished EDF document) (Crosnier-Leconte, 1959).

Fig. 5 Malgovert – Fenêtres 12-13 – Bande de Trias sur 150 m (document EDF J.H. Rousselle – Annales de l’Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, 1955) (Rousselle, 1955). Malgovert gallery – Adit access no12-13 – Triassic Stratum over a distance of 150 m (EDF document J.H. Rousselle – Annales de l’Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, 1955) (Rousselle, 1955).

Fig. 6 Malgovert – Fenêtre 13 traitement-type (document EDF J.H. Rousselle – Annales de l’Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, 1955) (Rousselle, 1955). Malgovert gallery – Adit access no13 (Rousselle, 1955).

Fig. 7 Malgovert – Fenêtre 16 galerie écrasée (inédit EDF) (Gérard, 1996). Malgovert gallery – Adit access no16 completely crushed wooden support (unpublished EDF document) (Gérard, 1996).

Fig. 8 Galerie de Malgovert – Soutènement par cintres métalliques (Gérard, 1996). Malgovert gallery – Steel arch supports (Gérard, 1996).

4 1956–1961 Pierre Duffaut est chef de l’Aménagement hydroélectrique des ouvrages amont de l’Hospitalet

Le projet, à la limite Ariège/Pyrénées-Orientales, comprend en tête le barrage-voûte du Lanoux, haut de 45 m étudié et conçu par le bureau d’Études Coyne et Bellier, et une vingtaine de kilomètres de galeries sur lesquelles on reviendra plus longuement (Fig. 9 et 10).

Fig. 9 Vue en plan de l’aménagement hydroélectrique Hospitalet-Lanoux (Duffaut, 2014). Plan view Hospitalet-Lanoux hydroelectric development (Duffaut, 2014).

Fig. 10 Profil en long de l’aménagement hydroélectrique Hospitalet-Lanoux (Duffaut, 2014). Longitudinal profile Hospitalet-Lanoux hydroelectric development (Duffaut, 2014).

4.1 Le barrage (Fig. 11 et 12)

En tant que chef d’Aménagement, Pierre Duffaut devait s’assurer que les travaux du barrage étaient exécutés conformément aux règles de l’art de l’époque et aux plans d’exécution. Le site dont la morphologie avait été façonnée par les glaciers, présente une dissymétrie très nette, non seulement géométrique, pente forte en rive gauche, faible en rive droite, mais aussi mécanique puisque le terrain de fondation est un schiste légèrement métamorphique du Cambro-Ordovicien, très compact et très dur, mais feuilleté et donc sollicité diversement par l’érosion glaciaire. À gauche, la voûte appuie perpendiculairement à la schistosité sur un massif décomprimé et, à droite, parallèlement sur un massif très compact. Par son expérience passée au service géologie d’EDF, P. Duffaut était déjà familiarisé avec ce type de structure et appréhendait les premières notions de mécanique des roches.

En revanche, je cite P. Duffaut (Duffaut, 2014) :

« Le matériau béton et sa mise en œuvre étaient pour lui une nouveauté, bien qu’il impliquât un contenu géologique par ses granulats. Les bétons du barrage ont été exécutés avec des agrégats extraits d’une carrière de gneiss située à 2 km (les schistes ne pouvant pas être utilisés) et du ciment de laitier « Decazeville » 250/315 choisi pour ses qualités lui conférant une bonne résistance à l’agressivité des eaux. La crainte était que les minéraux argileux et les micas des gneiss, provenant d’une carrière s’opposaient à toute liaison mécanique entre pâte et granulat Un programme de recherche avait été engagé au labo régional sur l’influence de la nature minéralogique des granulats sur les propriétés des bétons, en collaboration avec la faculté de Minéralogie de Toulouse, sous l’autorité du professeur Capdecomme, ce qui sera le début d’une longue coopération avec le Service Géologie. Ce fut la thèse de Jean-Claude Maso et ensuite ses recherches sur le béton, à partir desquelles le béton est devenu scientifique et non plus de simples recettes avec deux propriétés essentielles, la résistance qui tient beaucoup à une quantité d’eau aussi faible que possible, la maniabilité, qui permet de remplir convenablement les coffrages. Une découverte remarquable a été l’effet de la minéralogie sur cette maniabilité qui peut permettre de réduire la teneur en eau. Alors qu’on savait le rôle des pigments minéraux hydrophiles ou hydrophobes, employés en peintures à l’eau ou à l’huile, on n’avait pas appliqué cette distinction aux granulats des bétons ou bitumineux ».

Fig. 11 Barrage du Lanoux (Duffaut, 2014). Lanoux dam (Duffaut, 2014).

Fig. 12 Pierre Duffaut sur le barrage du Lanoux en 2014 sur ses 90 ans (photo de famille Duffaut) (Duffaut, 2014). Pierre Duffaut 90 years old on the Lanoux Crest dam in 2014 (photo of Duffaut’ family) (Duffaut, 2014).

4.2 Les galeries

Le creusement des galeries avait apporté son lot de surprises avec un phénomène étonnant : la très forte convergence d’une galerie cintrée dans des schistes siluriens au Lanoux, sous 300 m de couverture seulement, convergence qui se stabilisa curieusement en quelques mois. L’analyse de ce comportement bien connu des mineurs sera à l’origine de la prédilection de Pierre Duffaut pour la mécanique des roches, et lui inspirera le principe de « l’offre et de la demande de soutènement », dont les courbes se croisent sur un graphique convergence/confinement (Fig. 13).

Le tracé des galeries avait été optimisé pour franchir les failles plutôt perpendiculairement pour limiter la longueur de mauvais terrain et éviter de recouper la schistosité avec un angle trop aigu. Malgré un allongement de 7 à 8 %, le choix fut gagnant économiquement (Fig. 14).

Je cite P. Duffaut (Duffaut, 2014) :

« Le début des travaux du premier tronçon de la galerie en charge en travers-bancs n’avait pas rencontré de difficulté particulière, la schistosité et les failles étant quasi perpendiculaires à l’axe de la galerie. Mais après le coude que fait la galerie, la moindre zone broyée de quelques centimètres d’épaisseur affectait la stabilité de la galerie sur des dizaines de mètres. À en Garcie, les premiers 300 m sous le versant gauche nécessita la maîtrise de plusieurs éboulements, en raison notamment de fortes venues d’eau.

C’est dans le massif sain qu’un phénomène nouveau s’était manifesté dès que la couverture dépassait sensiblement 100 m et qui s’était généralisé à partir de 300 m : les feuillets du schiste gonflent et se séparent, puis se brisent suivant les petites inégalités des surfaces, notamment des flexures et plissotements. Son intensité s’accroît lorsque la surface exposée est plus grande, ici du côté Nord où la schistosité est “en surplomb”. Pour maîtriser le phénomène, il a été fait appel à des plaques ajourées fixées par des boulons (plaques dites d’envol, surplus d’aéroports militaires ; boulons à coquille expansible dont c’était une des toutes premières applications en génie civil). Il est remarquable qu’aucune instabilité ne se soit manifestée en calotte et d’ailleurs aucun accident n’a eu lieu ».

Je cite in extenso l’analyse qu’en a faite Pierre Duffaut et les développements qui s’en sont suivis :

« Les études théoriques de Sirieys et plus tard la thèse de Ph. Masure (au labo d’Albertville) préciseront ces concepts développés aussi en Autriche par Léopold Müller et Franz Pacher : la section évolue vers une ellipse dont le grand axe est perpendiculaire à la schistosité. L’analogie avec l’écaillage dans le granite aux tunnels d’Isère-Arc puis du Mont Blanc est frappante : le trou s’ovalise pour s’adapter à la contrainte ».

Ces phénomènes d’écaillage sont apparus dans la galerie d’Arc-Isère sous Belledonne plusieurs mois après le passage du tunnelier (Fig. 15).

Le creusement des galeries du Lanoux étant achevé, la section s’était déformée malgré le soutènement mis en place (plaques et/ou des cintres TH) au point d’engager le gabarit de bétonnage, parfois même celui du coffrage. Il fallait donc aléser et démonter les soutènements, opération qui apparaissait hautement délicate. Mais quelle ne fut pas la surprise : aucune instabilité significative n’ayant été déclenchée. Pierre Duffaut en avait tiré un nouvel enseignement :

« Parce que la déformation du terrain autour de la galerie était achevée, assurant la compatibilité du vide avec le champ de contraintes au large. Nous avions reçu de ce terrain une double leçon, valable partout où le mineur est aux prises avec des contraintes excessives, en commençant par les roches schisteuses ou feuilletées ».

La galerie Ariège-Carol avait rencontré le même phénomène que dans la galerie en charge. Comme les cintres TH se repliaient sous l’étreinte d’un terrain qui s’extrudait entre eux, les blocs de béton mis en place pour maîtriser la poussée du terrain s’étant brisés, l’entreprise en avait remis, espérant pouvoir alors la maîtriser, mais ils ont été brisés à leur tour. C’est alors qu’un chef mineur qui avait un peu voyagé, avait proposé d’intercaler des planchettes entre les blocs de béton et, une fois le bois écrasé, le terrain n’a plus évolué (constat rapporté par P. Duffaut).

Fig. 13 Principes du soutènement : l’offre augmente avec la convergence, la demande diminue. Le croisement est le point d’équilibre (inédit P. Duffaut) (Piraud, 2020). Supply and demand for supporting: supply increases with convergence, while demand decreases. The crossing point offers a balance (Piraud, 2020).

Fig. 14 Galeries du Lanoux flambage et dilatance des schistes boulonnés (photos P. Duffaut, 1958) (Duffaut, 2014). Buckling and dilantancy on schists bolted (photos P. Duffaut, 1958) (Duffaut, 2014).

Fig. 15 Galerie Arc Isère – Écaillage dans les gneiss (inédit photo EDF) (Giafferi, 1996b). Arc-Isère Gallery – Gneiss slices (unpublished photo EDF) (Giafferi, 1996b).

4.3 L’après Malpasset

La rupture du barrage voûte de Malpasset est intervenue dans la soirée du 2 décembre 1959. Pour ma part, jeune lycéen, j’appris la catastrophe dans la minute même en regardant La Piste aux étoiles à la télévision dont le programme avait été interrompu (Fig. 16 et 17).

Pierre Duffaut rappelle (Duffaut, 2010) :

« Le matin du 3 décembre 1959, sous le coup de la rupture de Malpasset, des habitants de Porté sont venus me voir au bureau. Je n’étais guère renseigné, une voûte mince, dessinée par Coyne, exploitée par qui ? C’est beaucoup plus tard que j’ai réalisé le risque que j’avais pris en répondant : ici, c’est EDF avec nombre de barrages du même type, dont le Lanoux, et pour ma part je m’occupe de barrages de père en fils. D’ailleurs, je reste ici avec femme et enfants. Il est vrai que le barrage était encore très loin d’être plein. La réaction d’André Coyne avait été plus sérieuse. Dans les semaines qui ont suivi la rupture, il a fait réviser toutes ses voûtes par son équipe et dès le 11 janvier une réunion s’est tenue avec EDF dans ses bureaux (j’y étais, plutôt intimidé), où il a demandé un certain nombre de modifications ou compléments avant la poursuite de la mise en eau du Lanoux ».

Pierre Duffaut visita le site en mai 1960 et fut chargé au sein d’EDF de suivre les expertises techniques avec l’urgente nécessité de comprendre le pourquoi d’une telle catastrophe. Une collaboration intense s’établit avec Pierre Habib du laboratoire de Mécanique des Solides de l’École Polytechnique et Pierre Londe du bureau Coyne et Bellier (ACJB à l’époque) qui va publier en 1965 une approche à trois dimensions de la stabilité d’un bloc rocheux découpé par des joints ou discontinuités, appelée « coin de Londe » (Fig. 18).

Je ne m’attarderai pas sur cette rupture totale d’un barrage voûte non EDF qu’avait fait construire le département du Var et qui a fait l’objet de nombreuses publications. Sur l’analyse de la catastrophe de Malpasset, on se reportera notamment à l’article de Pierre Duffaut publié en 2010 dans la Revue Française de Géotechnique, à celui d’Alain Carrère (Les leçons de Malpasset et leurs applications aux projets d’aujourd’hui) en 2010 dans la Revue Française de Géotechnique, et à l’intervention de Jean Piraud au cours de ce colloque « Réflexions sur la sécurité des ouvrages hydrauliques et nucléaires » (Fig. 19–22).

Une des conséquences de Malpasset a été l’exécution d’une série d’essais « à la plaque » pour mesurer le module de déformation du terrain. C’est la commission administrative d’enquête sur Malpasset qui a fait faire de tels essais à Malpasset par une équipe spécialisée d’EDF dépendant de la Division Génie Civil du Service Études et Projets Hydrauliques de la Direction de l’Équipement (Service de Joseph Talobre qui avait publié en 1957 le premier ouvrage en France sur la Mécanique des roches appliquée aux travaux publics). Des essais identiques avaient eu lieu dans le cours de l’année 1960 sur plusieurs chantiers d’EDF qui avait la responsabilité de très nombreux barrages dont beaucoup de barrages-voûtes. Pierre Duffaut avait assisté aux essais au mois de mai à Malpasset, et au mois d’août au Lanoux. Une courte galerie avait été creusée en rive gauche, pour faire des essais perpendiculaires et parallèles au plan de schistosité.

Le tableau ci-dessous rassemble les résultats obtenus à Malpasset et au total sur 16 autres sites de barrages pour l’essentiel des barrages EDF. Les valeurs de modules sont en GPa.

À la suite de Malpasset, beaucoup de barrages ont été modifiés au cours de leurs premières années comme Tolla en Corse, Roselend en Savoie ou conservés moyennant le renforcement de leur fondation (traitement de la rive droite du Barrage de Yaté en Nouvelle Calédonie, faille du barrage du Roujanel) voire remplacés. Le barrage du Lanoux avait lui-même fait l’objet d’adaptations : création d’une culée en haut de l’appui Rive droite, d’un nouveau voile d’injection, orienté de façon à mieux recouper la schistosité, un voile de drainage pour annihiler toute sous-pression éventuelle dans les appuis.

Sur le plan scientifique, P. Duffaut a participé à l’émergence de nouveaux concepts où les ingénieurs ont compris d’abord qu’il fallait apporter davantage d’attention aux surfaces de discontinuités des massifs rocheux et ils ont longuement discuté des avantages et inconvénients respectifs des dispositifs destinés à l’étanchéité et au drainage des massifs de fondation : le drainage n’était systématique qu’au pied des barrages. C’est ainsi qu’il a été ajouté à maints barrages-voûtes en service, les mesures effectuées avaient montré la réalité de sous-pressions dans le terrain à l’aval du barrage. Ce voile de drainage justifié par la stabilité du barrage a pris davantage d’importance que le voile d’étanchéité classique, destiné à limiter les fuites du réservoir au droit de l’ouvrage. Jusqu’en 1960, comme à Malpasset, sur les barrages-voûtes, il n’existait aucun drain ni piézomètre en fondation. Les concepts de sous-pression et de voile de drainage n’étaient pas appliqués aux appuis de barrages-voûtes à l’époque.

Ces concepts ont conduit à faire évoluer la géologie appliquée telle qu’on la connaît de nos jours. C’est celle qui a été mise en œuvre par la Division Géologie-Géotechnique d’EDF créée en 1967 à partir du regroupement du Service de mesures et d’essais de mécanique des roches de J. Talobre et du Service géologique de Crosnier-Leconte.

Je rappellerai simplement ce que disait André Coyne dans son cours à l’École Nationale des Ponts et Chaussées (Coyne, 1943).

Fig. 16 Barrage avant la rupture (photo ACJB été 1954) (Duffaut, 2010). Arch dam before the failure (photo ACJB summer 1954) (Duffaut, 2010).

Fig. 17 Barrage après la rupture (décembre 1959) (Duffaut, 2010). Dam after the failure (December 1959) (Duffaut, 2010).

Fig. 18 Définition des forces agissant sur un bloc tétraédrique (Londe, 1973). Forces acting on a tetrahedral block (Londe, 1973).

Fig. 19 Partie basse de la rive gauche avec le dièdre excavé (photo P. Duffaut, 1960) (Duffaut, 2010). Low part of left bank with the tihedron excavated and the concrete block fallen from the thrust block (photo P. Duffaut, 1960) (Duffaut, 2010).

Fig. 20 Coupe transversale après la rupture et scénario de la rupture (d’après Serafim in Leonards, 1987) (Duffaut, 2010). Left cross-section of the dam (after Serafim in Leonards, 1987) (Duffaut, 2010).

Fig. 21 Schéma structural de la rive gauche de Malpasset (document interne EDF) (Duffaut, 2010). Structural plan of the Malpasset left bank (unpublished EDF Document) (Duffaut, 2010).

Fig. 22 Schéma du « barrage » supplémentaire provoqué par les sous pressions au sein de fondation en rive gauche (d’après Mary, 1968) (Duffaut, 2010). Diagram showing the hydrostatic pressure inside the foliation against the extra “dam” inside the foundation (after Mary, 1968) (Duffaut, 2010).

5 1961–1963

Après avoir quitté l’Aménagement du Lanoux, P. Duffaut est nommé Expert génie civil à la direction de la Production Hydraulique en charge des ouvrages hydrauliques en exploitation. Il est confronté notamment aux désordres climatiques et géologiques sur la France entière (glissements et affaissements de terrain dont le versant Rive Droite du Bon Nant). Il participe au premier mur en terre armée de Vidal sur une adduction de Pragnères Rive Gauche. Il publie dans la Revue de l’Industrie Minérale sur les problèmes de fondation des barrages.

6 1964–1968

Il est nommé chef de la Division Géotechnique au Service Géologique-Géotechnique, devenu en 1967 Division Géologie-Géotechnique dirigée par J. Crosnier-Leconte puis par Cl. Bordet.

Il a continué à participer pour EDF aux études et recherches consécutives à la rupture du barrage de Malpasset.

Il a travaillé sur les études de mécanique des fondations de barrages notamment de Vouglans, de Calaccucia en faisant réaliser des essais de cisaillement du rocher et du contact Béton-Rocher, complétés par une auscultation sismique de la fondation au moyen de mesures microsismiques, de mesures de déformation in situ au vérin à plaque de charge, d’analyses minéralogiques des échantillons prélevés dans la fondation et envoyés au laboratoire de l’École Polytechnique et à celui de la faculté des Sciences de Toulouse (Fig. 23–27).

Les premières mesures de déformabilité en forage ont également été faites avec le MEDERATEC, breveté par G. Comès de la Division Géotechnique et commercialisé sous le nom de dilatomètre en forage (Fig. 28).

P. Duffaut a dirigé des thèses réalisées au laboratoire EDF d’Albertville. Ma première rencontre avec Pierre Duffaut eut lieu à l’ENSG de Nancy où j’étais étudiant en 2^e année en 1969 pour la présentation de la thèse de Doctorat de Philippe Masure sur le comportement des Roches à Anisotropie planaire dans le cadre des projets de STEP de Revin (Schistes) et Grand Maison (Lias) (Fig. 29).

C’est une des thèses qu’il a initiée au sein du Service Géologie Géotechnique d’EDF avec celle de Dessène en 1971 sur la rhéologie de la craie pour le projet de STEP de Venteuil, qui, même si ce projet n’a pas vu le jour, a eu des applications pour des centrales nucléaires d’EDF fondées sur la craie, galeries de rejet en mer.

P. Duffaut a participé à de nombreux jurys de thèse à Grenoble et Nancy, et plus tard, à Lille, Orléans et Marseille.

Il a été moteur, avec JC Garnier, pour l’introduction des premiers calculs aux éléments finis de la caverne de Venteuil-Tincourt dans la craie et la mise en œuvre de l’auscultation d’un modèle réduit in situ de la caverne.

Fig. 23 Barrage de Calacuccia (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Calacuccia dam (Calacuccia EDF internal document, 1968).

Fig. 24 Essais au vérin à plaque de charge (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Rigid plate loading tests (Calacuccia EDF internal document, 1968).

Fig. 25 Définition des paramètres de modules (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Definition of different rock mass modulus (Calacuccia EDF internal document, 1968).

Fig. 26 Calaccucia. Modules de déformation et d’élasticité section verticale–radier (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Calaccucia. Rock mass deformation modulus and elasticity modulus vertical section and invert (Calacuccia EDF internal document, 1968).

Fig. 27 Dispositif d’essai de cisaillement in situ (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Rock mass shear stress tests (Calacuccia EDF internal document, 1968).

Fig. 28 Dilatomètre en forage (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Dilatometer borehole (Calacuccia EDF internal document, 1968).

Fig. 29 Représentation polaire (en MPa) de l’anisotropie de résistance en compression simple des schistes de Revin (d’après Masure, 1970). Polar representation (in MPa) of the strength anisotropy uniaxial compressive tests of Revin shales (after Masure, 1970).

6.1 Il a accompagné la construction des grandes cavités des usines hydroélectriques

Après la catastrophe du Vajont en 1963 qui fit près de 2000 morts, il visite le site et est sensibilisé aux problèmes de stabilité des pentes naturelles et de leur équilibre (Fig. 30 et 31).

En 1967, P. Duffaut est secrétaire du Comité Français de Mécanique des Roches dont il a été membre fondateur et Président de 1980 à 1983.

Sa position au Service Géologique-Géotechnique d’EDF, lui a permis d’analyser avec beaucoup de recul l’énorme expérience des travaux souterrains d’EDF creusés depuis 1946 dans les Alpes, les Pyrénées, le Massif central, La Réunion, la Corse avec quelque 1000 km de galeries au rocher ! Il a donc eu à connaître toutes les difficultés rencontrées par ces chantiers dans des cadres géologiques, géotechniques et hydrogéologiques très variés depuis les formations sédimentaires jusqu’aux roches cristallines les plus dures, en passant par les terrains volcaniques, sans oublier les « accidents » géologiques dont chaque franchissement a constitué un cas d’espèce. Il s’est efforcé d’en comprendre les raisons et d’en tirer les leçons pour les travaux ultérieurs.

Il s’intéressa d’abord beaucoup aux méthodes d’excavation, que ce soit à l’explosif (prédécoupage), à la machine à attaque ponctuelle ou avec les premières excavatrices à pleine section testées par EDF en Haute Maurienne au milieu des années 1960 en participant au développement de la mécanisation dans le creusement des tunnels d’EDF avec Gilbert Marin de la Région d’Équipement située à Chambéry et le service Géologie-Géotechnique. De 1964 à 1966, pour la première fois en France un tunnelier ROBBINS 74 de 2,20 m de diamètre avait creusé les schistes lustrés de 100 à 160 MPa de RC de la galerie d’Avérole de l’adduction amont de l’aménagement du Mont-Cenis en Savoie sur une longueur de 1010 m. Cette expérience bien qu’incomplète et quelque peu décevante, représentait un grand pas vers de nouvelles méthodes de l’avenir (Fig. 32).

Pierre Duffaut avait immédiatement saisi l’intérêt technique, économique et humain de cette évolution :

• Meilleur coefficient de rugosité hydraulique permettant une diminution de sections et du revêtement dit de forme.

• Non-éboulement et limitation de l’endommagement du rocher périphérique entraînant une économie sur les soutènements en particulier le boulonnage.

• Améliorations des conditions de travail : plus d’éboulement dus aux tirs de mine, ni gaz dus aux tirs… Il faut rappeler que jusque-là, pour le creusement en traditionnel, il y avait statistiquement un accident mortel par kilomètre !

• Gain économique lié à ces avantages, malgré la lourdeur de l’investissement.

On prête à Pierre Duffaut la création du terme français « tunnelier » pour (Tunnel Boring Machine).

En 1967, l’utilisation des tunneliers se développe avec la réalisation de la galerie du Cheylas dans des schistes du Lias sur une longueur de 553 m avec la même machine que celle d’Avérole, puis en 1967–1972 la galerie de l’Échaillon avec une machine Wirth de 5,80 m de diamètre avec une longueur de 4362 m. C’est sur cette galerie, que l’utilisation du prédécoupage et l’emploi du béton projeté comme méthode de soutènement démontrait les avantages techniques et économiques par rapport au soutènement traditionnel par cintres métalliques et blindage. Au total, au début des années 1990, la longueur cumulée des chantiers EDF de creusement au tunnelier pleine section avait dépassé les 80 km.

Fig. 30 Glissement du Vajont et barrage voûte – Vue générale (Wilkipedia) (Rossi et Semenza, 1980). Vajont Landslide and arch dam – General view (Wilkipedia) (Rossi and Semenza, 1980).

Fig. 31 Glissement du Vajont coupes géologiques avant et après (d’après Rossi et Semenza, 1980). Vajont geological cross-sections before and after landslide (after Rossi and Semenza, 1980).

Fig. 32 Galerie d’Avérole tnnelier Robbins 74 (photo EDF) (Marin, 1978). Avérole gallery tunnel boring machine Robbins 74 (EDF photo) (Marin, 1978).

Fig. 33 Tunnelier WIRTH (Cordel, 1972). Wirth tunnel boring machine WIRTH (Cordel, 1972).

Fig. 34 Passage de la section creusée en traditionnel à la section creusée au tunnelier (Cordel, 1972). Passage from explosive excavation to TBM excavation (Cordel, 1972).

7 De 1968 à 1977

Il est nommé Expert génie civil dans la Division Techniques d’Exécution à la Direction de l’Équipement d’EDF. À ce titre, il continue à promouvoir l’amélioration des tunneliers pour inclure dès leur construction les dispositifs nécessaires pour franchir des « accidents » géologiques imprévus (sondeuses, moyens de soutènement aussi prompts que possible...), ces accidents ayant une incidence majeure sur le coût et le délai global d’un tunnel : « Que penser d’un automobiliste qui attendrait le premier accident pour se munir d’un pare-chocs et d’un cric ? », écrivait-il dès 1974. En effet le franchissement des « accidents » géologiques reste source de coûts et délais importants.

Il milita pour la mise en œuvre de la Nouvelle Méthode Autrichienne (NATM) avec l’utilisation du béton projeté et du boulonnage rapidement après l’excavation en auscultant leur comportement pour les tunnels qui n’étaient pas creusés au tunnelier. Cette méthode avait été introduite en France par Claude Louis au début des années 1970.

Il participe aux études de l’injection des câbles de précontrainte verticaux pour certaines centrales nucléaires, à celles des murs anti-missiles ou à l’exécution des parois moulées du Blayais, au démarrage de la centrale nucléaire franco-belge de CHOOZ A dont la partie nucléaire est installée dans deux cavités souterraines sous 80 m de couverture.

C’est cette expérience qui le conduira inlassablement à promouvoir des centrales nucléaires à réacteur souterrain., fasciné par les centrales hydroélectriques en caverne construites par EDF et les grandes cavités naturelles dont il avait demandé un inventaire et une analyse à E. Gilli dans le cadre de sa thèse Recherches sur le creusement et la stabilité des grands volumes karstiques souterrains (mai 1984). Au-delà de l’étude géométrique et géologique des cavernes naturelles ou artificielles, il s’intéressait à leur comportement hydromécanique (Fig. 36 et 38).

Parallèlement Pierre Duffaut a piloté le regroupement des laboratoires régionaux de génie civil (béton, mécanique des sols et mécanique des roches) à Aix-en-Provence-Les Milles avec la création du CEMETE.

Du fait de sa compétence acquise dans la réalisation des ouvrages souterrains d’EDF, il est nommé membre de la Commission d’enquête sur la catastrophe du tunnel de Vierzy qui s’effondra au passage d’un autorail et qui fit 108 morts.

Il assure également des cours de travaux souterrains à l’École de Mines de Nancy, tient des conférences à Londres, Aachen, Rome, effectue de nombreux voyages à l’étranger (Suisse, Inde) pour confronter son expérience avec les pratiques d’autres pays le conduisant à diffuser ses idées, à les faire partager.

Fig. 35 Gouffre Saint-Martin – Salle de La Verna (longueur : 280 m ; largeur : 230 m ; hauteur : 180 m) (thèse Gilli, 1984). Saint-Martin cave – Room La Verna (length: 280 m; width: 230 m; height: 180 m) (thesis Gilli, 1984).

Fig. 36 Usine hydroélectrique de Montézic (longueur : 145 m ; largeur : 25 m ; hauteur : 41 m) (document EDF) (Plichon et al., 1978). Montezic Underground hydro electrical power plant (length: 145 m; width: 25 m; height: 41 m) (EDF document) (Plichon et al., 1978).

Fig. 37 Usine hydroélectrique de l’Échaillon (document EDF). 1 : Salle des machines ; 2 : béton projeté (e = 10 cm en voûte et 8 cm en piédroit) ; 3 : vanne amont ; 4 : vanne batardeau ; 5 : chambre d’expansion (Plichon et al., 1978). Échaillon underground hydro electrical power plant (EDF photo). 1: Powerhouse; 2: shotcrete (10 cm in vault and 8 cm in vertical wall); 3: upstream valve gate; 4: valve gate; 5: surge tank (Plichon et al., 1978).

Fig. 38 Voûte de l’usine souterraine de l’Échaillon (photo EDF) (Giafferi, 1982). Échaillon underground hydro electrical power plant Vault (EDF photo) (Giafferi, 1982).

8 De 1977 à 1981

Pierre Duffaut est détaché au BRGM pour prendre la direction de son service Géotechnique pour l’appeler Génie géologique afin de bien montrer que c’est toujours la géologie qui commande et que c’est à l’ingénieur de s’adapter. Il y apporte son expérience multi disciplinaire en géologie, hydrogéologie, en mécanique des sols, mécanique des roches, génie civil, dans des projets d’aménagement du territoire, d’ingénierie minière (sécurité des digues de stériles, stabilité des mines à ciel ouvert, des carrières souterraines), sur l’auscultation des versants instables, l’étude du risque sismique. Il développa les capacités du laboratoire géotechnique du BRGM.

Il demande sa retraite en 1982 et c’est le prolongement d’une autre carrière hors les murs d’EDF, comme enseignant, expert et passeur de savoir à travers ses participations dans les sociétés savantes et la formation continue avec la publication de plus de 200 articles en français et en anglais.

Je ne peux terminer mon exposé sur Pierre Duffaut et l’Epopée de l’hydroélectricité d’EDF sans rappeler brièvement cette deuxième carrière où il a su valoriser son expérience au sein des :

• Comité Français des Barrages et Réservoirs (ex Comité Français des Grands Barrages) où il fut longtemps le représentant d’EDF au cours des années 1950–1960 ; il fut également animateur de divers groupes de travail du CFGB, et secrétaire de sessions lors de congrès internationaux organisés par la Commission internationale des Grands Barrages.

• Comité français de Mécanique des Roches, créé en 1967 et dont il fut l’un des membres fondateurs ; il en a été président de 1980 à 1983.

• AFTES, créée en 1972 et où il fut chargé tout de suite de l’animation du GT3 (Prédécoupage). Il s’impliqua aussi beaucoup dans le GT10 (Aménagement du sous-sol), puis dans le GT33 (Problèmes urbains, solutions en souterrain). Il présida également le Comité Technique de l’AFTES de 1980 à 1984 et fut vice-président de l’AFTES de 1982 à 1993.

• Association internationale des travaux en souterrain (AITES/ITA), fondée en 1974 et dont il fut le premier secrétaire général. Il participa activement, avec J.P. Godard, au Comité spécialisé ITACUS de l’AITES, dédié aux questions d’urbanisme souterrain.

• Association Espace souterrain créée en 1988 par le préfet Maurice Doublet pour promouvoir une utilisation accrue et ordonnée du sous-sol. P. Duffaut adhéra immédiatement à cette démarche. Il en devint président en 2001. Par la suite, il catalysa la fusion de cette association avec l’AFTES, qui devint en 2005 « Association Française des Tunnels et de l’Espace Souterrain ». Ce changement de nom et la nouvelle orientation qui en résulta se traduisirent par la création au sein-même de l’AFTES du « Comité Espace Souterrain » animé par Monique Labbé.

• Il fut aussi membre du Comité Français de Géologie de L’Ingénieur et de l’Environnement, de la Société de Géographie avec de nombreuses conférences et organisations de voyages d’étude en Suisse, dans les Pyrénées… accompagnés de très beaux livrets-guides.

De 1981–1982, P. Duffaut assure un mi-temps au département Génie-Civil à École Nationale des Ponts et Chaussées.

À partir de 1983, il donne des cours au Centre National des Arts et Métiers (CNAM), des cours de tunnel en Pologne à Wroclaw, de mécanique des roches à Alger.

Il participe à la formation continue avec l’ENPC (École Nationale des Ponts et Chaussées), le CEIFICI (Centre d’Études, d’Information et de Formation pour les Ingénieurs de la Construction et de l’Industrie), l’EGF-BTP (Syndicat National des entreprises générales françaises de bâtiment et de travaux publics).

En 1996, pour l’ouverture du module Tunnels à l’Institut des Sciences et Techniques de Grenoble, la conférence de P. Duffaut porte sur « Comment ouvrir un cours de Tunnel » où Pierre Duffaut fait un brillant historique sur la mécanique des roches en souterrain et son évolution en rappelant « qu’il faut apprendre à composer avec la nature et il serait vain de s’y opposer ». (TES n^o135 mai–juin 1996) ; Il écrit également un article dans la Revue Travaux (n^o720–mai 1996) sur « Creuser et soutenir– Servitudes et certitudes des Travaux Souterrains ».

Il donnera des conférences dans le monde entier : Bangkok, Japon, Quito, Pologne, Maroc, et Tunisie.

8.1 Le Manuel de mécanique des roches (2000, 2004, 2013)

Enfin, il a été le coordinateur du Manuel de mécanique des roches rédigé par quelque 80 spécialistes français. Je citerai l’excellente synthèse donnée par Jean Piraud dans la Revue de l’AFTES (TES n^o274 octobre–novembre–décembre 2020) (Piraud, 2020) :

« Couronnement de sa carrière, Il y a consacré 15 ans d’efforts assidus à la fin de sa vie, et on peut avancer que ce travail a été pour lui une sorte de compensation pour la carrière de professeur qu’il aurait aimé accomplir. L’idée d’entreprendre cette tâche est née en 1997, à l’initiative d’un groupe de membres du CFMR qui a considéré qu’il était nécessaire de mettre un manuel francophone à la disposition des étudiants et des ingénieurs, les derniers ouvrages généraux de Mécanique des roches remontant à J. Talobre (1967) et à M. Panet (1972). L’objectif était d’une part de fournir aux étudiants et ingénieurs une base pour unifier le vocabulaire, les notations et la position des problèmes principaux, d’autre part d’affirmer une certaine originalité française dans une discipline devenue mondiale, avec une approche marquée par le souci de dépasser le simple empirisme en restant ancré dans la physique et la géologie.

La parution des 4 tomes du Manuel s’est échelonnée de 2000 à 2013, et tous s’accordent à reconnaître qu’ils n’auraient jamais vu le jour sans la compétence, la ténacité et l’amabilité de P. Duffaut, bref sa capacité exceptionnelle pour susciter, fédérer et concilier des contributions multiformes. Pour ce travail, une aide particulière lui a été apportée par F. Homand pour le tome 1, et par P. Berest, F. Pellet et Th. You pour les autres ».

9 Conclusion

Tout d’abord je voudrais remercier tous les artisans de cette journée d’hommage à Pierre Duffaut, auxquels je me suis permis d’emprunter de larges extraits de leurs publications et les prie de m’en excuser. On trouvera ci-après des références bibliographiques non exhaustives.

Je voudrais également remercier mes anciens collègues et responsables du Service Géologie-Géotechnique, en particulier Gilbert Castanier et Guilhem Devèze qui ont bien voulu relire cet article.

Pierre Duffaut a fait une bonne partie de sa carrière à EDF où il était entré en 1948 au Service Géologie et où il avait eu à connaître toutes les difficultés rencontrées par les chantiers de creusement des galeries hydrauliques, en particulier les phénomènes d’écaillage des galeries du Lanoux dont il fut chef d’Aménagement. Il s’était efforcé d’en comprendre les raisons et d’en tirer les leçons pour les travaux ultérieurs. Il s’intéressa plus particulièrement aux méthodes d’excavation avec l’introduction des tunneliers pour roches dures, à l’évolution des méthodes de soutènement avec l’utilisation du béton projeté et du boulonnage. Pour lui, le rôle des ingénieurs était pour l’essentiel d’« aider le terrain à se soutenir lui-même » selon une formule devenue depuis, commune.

Il s’intéressa à la rupture du barrage de Malpasset en 1959, alors qu’il était responsable EDF de la construction du barrage du Lanoux. Il fut chargé de suivre pour EDF toutes les investigations et procédures engagées pour le barrage de Malpasset, mais également pour les nombreux barrages-voûtes EDF en construction ou en projet. Cela donna une grande impulsion à la mécanique des roches et à la géologie de l’ingénieur. P. Duffaut avait très bien perçu le lien entre géologie, mécanique des roches et mécanique des sols, et hydrogéologie. Il aimait dire « c’est la géologie (la nature) qui commande et c’est à l’ingénieur de s’y adapter ».

Jusqu’à la fin de sa vie, la passion de Pierre Duffaut pour l’hydraulique ne s’est pas démentie

La construction des centrales électriques en souterrain le conduisit à militer pour l’installation de réacteurs nucléaires en souterrain et pour une utilisation plus importante et plus harmonieuse de l’espace souterrain en milieu urbain.

Bien qu’il ne fût pas un spécialiste très pointu dans certains domaines, Pierre Duffaut était un ingénieur géotechnicien, pluridisciplinaire suffisamment complet et compétent pour comprendre toutes les interactions entre les ouvrages, la géologie et les phénomènes physiques des terrains. Pendant plus de 60 ans, en dépit de ses épreuves personnelles, avec son art de la communication et de l’enseignement, son sens de la formule, son amabilité, sa vivacité, sa curiosité et son humour, il savait faire connaître ses réflexions scientifiques et valoriser celles d’autres collègues et parmi les plus jeunes, à travers ses nombreuses publications, conférences, ses implications dans plusieurs sociétés savantes, ses participations aux congrès et colloques.

Pierre Duffaut était d’un optimisme raisonnable laissant à tous le souvenir d’une personnalité lumineuse avide de connaître les personnes et le monde, et si possible de les comprendre.

Références

Liste des tableaux

Liste des figures

	Fig. 1 Cours épigénique du Drac – Coupe au droit du Sautet (inédit EDF) (Devéze, 2021). Drac epigenic valley – Sautet dam cross-section (unpublished EDF document) (Devéze, 2021).
Dans le texte

	Fig. 2 Tracé des anciens lits du Drac – Monteynard (P. Duffaut) (Devéze, 2021). Old Drac River courses – Monteynard area (P. Duffaut) (Devéze, 2021).
Dans le texte

	Fig. 3 Projet Montpezat B – Étude de différents tracés (P. Duffaut) (Devéze, 2021). Montpezat B – Studies of different plottings (P. Duffaut) (Devéze, 2021).
Dans le texte

	Fig. 4 Vue aérienne de la bande de l’Iseran (inédit EDF) (Crosnier-Leconte, 1959). Aerial view of Iseran land strip (unpublished EDF document) (Crosnier-Leconte, 1959).
Dans le texte

	Fig. 5 Malgovert – Fenêtres 12-13 – Bande de Trias sur 150 m (document EDF J.H. Rousselle – Annales de l’Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, 1955) (Rousselle, 1955). Malgovert gallery – Adit access no12-13 – Triassic Stratum over a distance of 150 m (EDF document J.H. Rousselle – Annales de l’Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, 1955) (Rousselle, 1955).
Dans le texte

	Fig. 6 Malgovert – Fenêtre 13 traitement-type (document EDF J.H. Rousselle – Annales de l’Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, 1955) (Rousselle, 1955). Malgovert gallery – Adit access no13 (Rousselle, 1955).
Dans le texte

	Fig. 7 Malgovert – Fenêtre 16 galerie écrasée (inédit EDF) (Gérard, 1996). Malgovert gallery – Adit access no16 completely crushed wooden support (unpublished EDF document) (Gérard, 1996).
Dans le texte

	Fig. 8 Galerie de Malgovert – Soutènement par cintres métalliques (Gérard, 1996). Malgovert gallery – Steel arch supports (Gérard, 1996).
Dans le texte

	Fig. 9 Vue en plan de l’aménagement hydroélectrique Hospitalet-Lanoux (Duffaut, 2014). Plan view Hospitalet-Lanoux hydroelectric development (Duffaut, 2014).
Dans le texte

	Fig. 10 Profil en long de l’aménagement hydroélectrique Hospitalet-Lanoux (Duffaut, 2014). Longitudinal profile Hospitalet-Lanoux hydroelectric development (Duffaut, 2014).
Dans le texte

	Fig. 11 Barrage du Lanoux (Duffaut, 2014). Lanoux dam (Duffaut, 2014).
Dans le texte

	Fig. 12 Pierre Duffaut sur le barrage du Lanoux en 2014 sur ses 90 ans (photo de famille Duffaut) (Duffaut, 2014). Pierre Duffaut 90 years old on the Lanoux Crest dam in 2014 (photo of Duffaut’ family) (Duffaut, 2014).
Dans le texte

	Fig. 13 Principes du soutènement : l’offre augmente avec la convergence, la demande diminue. Le croisement est le point d’équilibre (inédit P. Duffaut) (Piraud, 2020). Supply and demand for supporting: supply increases with convergence, while demand decreases. The crossing point offers a balance (Piraud, 2020).
Dans le texte

	Fig. 14 Galeries du Lanoux flambage et dilatance des schistes boulonnés (photos P. Duffaut, 1958) (Duffaut, 2014). Buckling and dilantancy on schists bolted (photos P. Duffaut, 1958) (Duffaut, 2014).
Dans le texte

	Fig. 15 Galerie Arc Isère – Écaillage dans les gneiss (inédit photo EDF) (Giafferi, 1996b). Arc-Isère Gallery – Gneiss slices (unpublished photo EDF) (Giafferi, 1996b).
Dans le texte

	Fig. 16 Barrage avant la rupture (photo ACJB été 1954) (Duffaut, 2010). Arch dam before the failure (photo ACJB summer 1954) (Duffaut, 2010).
Dans le texte

	Fig. 17 Barrage après la rupture (décembre 1959) (Duffaut, 2010). Dam after the failure (December 1959) (Duffaut, 2010).
Dans le texte

	Fig. 18 Définition des forces agissant sur un bloc tétraédrique (Londe, 1973). Forces acting on a tetrahedral block (Londe, 1973).
Dans le texte

	Fig. 19 Partie basse de la rive gauche avec le dièdre excavé (photo P. Duffaut, 1960) (Duffaut, 2010). Low part of left bank with the tihedron excavated and the concrete block fallen from the thrust block (photo P. Duffaut, 1960) (Duffaut, 2010).
Dans le texte

	Fig. 20 Coupe transversale après la rupture et scénario de la rupture (d’après Serafim in Leonards, 1987) (Duffaut, 2010). Left cross-section of the dam (after Serafim in Leonards, 1987) (Duffaut, 2010).
Dans le texte

	Fig. 21 Schéma structural de la rive gauche de Malpasset (document interne EDF) (Duffaut, 2010). Structural plan of the Malpasset left bank (unpublished EDF Document) (Duffaut, 2010).
Dans le texte

	Fig. 22 Schéma du « barrage » supplémentaire provoqué par les sous pressions au sein de fondation en rive gauche (d’après Mary, 1968) (Duffaut, 2010). Diagram showing the hydrostatic pressure inside the foliation against the extra “dam” inside the foundation (after Mary, 1968) (Duffaut, 2010).
Dans le texte

	Fig. 23 Barrage de Calacuccia (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Calacuccia dam (Calacuccia EDF internal document, 1968).
Dans le texte

	Fig. 24 Essais au vérin à plaque de charge (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Rigid plate loading tests (Calacuccia EDF internal document, 1968).
Dans le texte

	Fig. 25 Définition des paramètres de modules (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Definition of different rock mass modulus (Calacuccia EDF internal document, 1968).
Dans le texte

	Fig. 26 Calaccucia. Modules de déformation et d’élasticité section verticale–radier (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Calaccucia. Rock mass deformation modulus and elasticity modulus vertical section and invert (Calacuccia EDF internal document, 1968).
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	Fig. 27 Dispositif d’essai de cisaillement in situ (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Rock mass shear stress tests (Calacuccia EDF internal document, 1968).
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	Fig. 28 Dilatomètre en forage (Calacuccia documents internes EDF, 1968). Dilatometer borehole (Calacuccia EDF internal document, 1968).
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	Fig. 29 Représentation polaire (en MPa) de l’anisotropie de résistance en compression simple des schistes de Revin (d’après Masure, 1970). Polar representation (in MPa) of the strength anisotropy uniaxial compressive tests of Revin shales (after Masure, 1970).
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	Fig. 30 Glissement du Vajont et barrage voûte – Vue générale (Wilkipedia) (Rossi et Semenza, 1980). Vajont Landslide and arch dam – General view (Wilkipedia) (Rossi and Semenza, 1980).
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	Fig. 31 Glissement du Vajont coupes géologiques avant et après (d’après Rossi et Semenza, 1980). Vajont geological cross-sections before and after landslide (after Rossi and Semenza, 1980).
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	Fig. 32 Galerie d’Avérole tnnelier Robbins 74 (photo EDF) (Marin, 1978). Avérole gallery tunnel boring machine Robbins 74 (EDF photo) (Marin, 1978).
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	Fig. 33 Tunnelier WIRTH (Cordel, 1972). Wirth tunnel boring machine WIRTH (Cordel, 1972).
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	Fig. 34 Passage de la section creusée en traditionnel à la section creusée au tunnelier (Cordel, 1972). Passage from explosive excavation to TBM excavation (Cordel, 1972).
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	Fig. 35 Gouffre Saint-Martin – Salle de La Verna (longueur : 280 m ; largeur : 230 m ; hauteur : 180 m) (thèse Gilli, 1984). Saint-Martin cave – Room La Verna (length: 280 m; width: 230 m; height: 180 m) (thesis Gilli, 1984).
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	Fig. 36 Usine hydroélectrique de Montézic (longueur : 145 m ; largeur : 25 m ; hauteur : 41 m) (document EDF) (Plichon et al., 1978). Montezic Underground hydro electrical power plant (length: 145 m; width: 25 m; height: 41 m) (EDF document) (Plichon et al., 1978).
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Fig. 37 Usine hydroélectrique de l’Échaillon (document EDF). 1 : Salle des machines ; 2 : béton projeté (e = 10 cm en voûte et 8 cm en piédroit) ; 3 : vanne amont ; 4 : vanne batardeau ; 5 : chambre d’expansion (Plichon et al., 1978). Échaillon underground hydro electrical power plant (EDF photo). 1: Powerhouse; 2: shotcrete (10 cm in vault and 8 cm in vertical wall); 3: upstream valve gate; 4: valve gate; 5: surge tank (Plichon et al., 1978).

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	Fig. 38 Voûte de l’usine souterraine de l’Échaillon (photo EDF) (Giafferi, 1982). Échaillon underground hydro electrical power plant Vault (EDF photo) (Giafferi, 1982).
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