Barrages de correction torrentielle : estimation des poussées de berges

Torrent control dams : assessment of the thrust of the banks

¹ Cemagref – Unité de Recherche ETNA 2, rue de la Papeterie BP 7 38402 Saint-Martin-d’Hères francois.nicot@grenoble.cemagref.fr jean-marc.tacnet@grenoble.cemagref.fr, France.
² Laboratoire Sols, Solides, Structures Domaine universitaire BP 53 38041 Grenoble Cedex 9 etienne.flavigny@hmg.inpg.fr, France.

Résumé

Les barrages de consolidation visent à limiter l’érosion du chenal d’écoulement des torrents et sont souvent implantés dans des sites où les berges sont fortement instables. Ces zones constituent en effet d’importantes zones d’alimentation en matériaux solides. Les méthodes actuelles de dimensionnement de ces ouvrages restent basées sur une approche bi-dimensionnelle d’estimation des actions et des réactions du sol en fondation. De même, les actions dues aux poussées des berges instables, gui entraînent de nombreuses pathologies sur les ouvrages, restent mal connues et ne sont pas prises en compte dans les justifications de la stabilité externe et interne des ouvrages. Cet article présente la problématique et la démarche d’étude en vue d’améliorer la connaissance des interactions entre les barrages et le sol au niveau des berges. Dans cette perspective, une approche analytique est proposée, puis les bases d’une simulation numérique introduisant la méthode des Éléments Finis sont définies.

Abstract

Mitigation strategies against natural risks in mountainous areas often include protection works against torrential flooding, avalanches or falling rocks. These structures, which are submitted to specific phenomena as well as they are built in a difficult geotechnical context, must be designed in compliance with specific requirements. Torrent control dams based on an active protection concept are often built to limit the risks of bank slip in the upper part of the catchment area. Usually, design of such structures is based on a two-dimensional approach, allowing force reactions applied by the soil to the foundations of the structure to be assessed. Furthermore, the thrust of the bank is seldom taken into account, even if the loading is likely to be the cause of a lot of observed damages. This paper exposes a methodology whose purpose is to improve the modelling of interaction between soil and structure. After an original analytical approach is presented, the main basis of numerical simulation (Finite Element Code) are defined.