Document pdf les barrages en béton et acier RICHARDSON

Cours pdf les barrages en béton et acier RICHARDSON, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

BARRAGES EN BÉTON ET ACIER RICHARDSON

Ces structures portent le nom de leur inventeur. Elles sont principalement utilisées comme barrages pour protéger les routes contre les inondations aux États-Unis.
On peut voir une coupe schématique du barrage en béton, empruntée de l’ouvrage de Duncan et autres (1997). Il se compose d’éléments préfabriqués en béton armé, d’une hauteur d’environ 0,75 m (30 po) et 1,5 m (60 po). Ces éléments peuvent être empilés. Ils sont reliés à l’aide de boulons et de brides de serrage, avec des joints d’étanchéité pour assurer l’imperméabilité. Il faut de la machinerie lourde pour les soulever et les mettre en place. La résistance contre la pression de l’eau est obtenue par la gravité, c’est-à-dire le poids propre des éléments.
La version en acier de la même structure est illustrée à la figure 4.2.2, également empruntée de l’ouvrage de Duncan et autres (1997). Cette structure est constituée de feuilles de métal maintenues en place par des contreventements d’acier ou de bois. On fabrique des éléments de deux hauteurs différentes : 0,9 m (36 po) et 1,2 m (48 po); leur longueur est de 2,4 m (8 pi). Ces éléments peuvent être empilés l’un par-dessus l’autre, ou au-dessus d’une base formée d’éléments en béton. Ils sont reliés entre eux à l’aide de boulons et de brides de serrage. Aucune machinerie lourde n’est nécessaire pour leur installation. Il faut enfoncer des piquets dans le sol pour stabiliser le barrage d’acier.À cause du manque de données, il n’a pas été possible de calculer les facteurs de stabilité en termes de résistance au glissement et au renversement, mais on estime que ces facteurs sont très faibles parce que les panneaux du côté exposé à l’eau sont presque verticaux, tandis que la pression de l’eau s’exerce de façon presque horizontale. Dans Duncan et autres (1997), on indique que la valeur du facteur de résistance au glissement est inférieure à 1, mais l’on ne précise pas quelles données ont servi de base à ce calcul. Le problème de ces structures est qu’elles sont maintenues en place par le sol : en effet, une part dominante de la force résultante est transmise au sol par le montant arrière. La superficie de contact de la « base » est restreinte et la réaction d’appui qui en résulte est élevée, limitant l’utilisation de ce type de structure à des fondations solides : des sols très compacts ou rocheux (en fait, il est encore préférable de les installer sur des routes, ce qui est leur utilisation prévue à l’origine). Cette exigence est encore accentuée par la nécessité d’utiliser de la machinerie lourde pour l’installation.

BARRAGES POUR ROUTES JERSEY

Les barrages pour routes Jersey sont des éléments préfabriqués en béton armé que l’on peut utiliser de concert avec une membrane de polyéthylène pour former une paroi étanche à l’eau. Les éléments se présentent sous une seule forme et dans une taille unique : 0,8 m (32 po) de haut, 0,6 m (24 po) de large à la base, et 3 m de long. La hauteur de l’eau retenue est d’environ 0,5 m pour un barrage formé d’une seule rangée d’éléments. On peut porter cette hauteur à environ 1,5 m en empilant les barrages Jersey .
Les barrages Jersey sont utilisés depuis longtemps aux États-Unis pour la protection contre les inondations, en raison de leur grande disponibilité, surtout dans les régions rurales (Duncan et autres, 1997).
Le coefficient de sécurité contre le glissement, tel que calculé à l’annexe 1, est légèrement supérieur à 1,0 dans le cas d’un sol présentant un angle de frottement de 150 et d’un barrage formé d’une seule rangée d’éléments. Le même coefficient de sécurité de Fs = 1,0 pour le soulèvement complet à la base (après l’apparition d’un interstice) exige que le sol ait un angle de frottement d’au moins 220, ce qui indique la possibilité d’instabilité en condition d’utilisation réelle (fort courant avec action de vagues). Des améliorations ont été apportées (Duncan et autres, 1997) pour remédier au problème (voir figure 4.2.3) : assemblage à rainures et languettes, trous pour ancrage à l’aide de piquets de métal, etc. Il semble par ailleurs que l’on puisse obtenir de meilleurs résultats si la membrane est installée en avant du barrage, formant une sorte de couverture imperméable (figure A.1.3). Cela permet de réduire la sous-pression et d’accroître la stabilité globale du barrage.