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NOUVELLES TENDANCESDE CONCEPTION ET CONSTRUCTION DES BARRAGES EN BCR
Michel LINO
ISL Ingénierie
Symposium du CFBR du 28 janvier 2016 à Chambéry
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SOMMAIRE
2
1. BARRAGES EN BCR : UNE HISTOIRE DE 30 ANS
2. LES BARRAGES EN BCR « FRANÇAIS »
• En France
• A l’étranger (ingénieries ou entreprises françaises)
3. LES NOUVELLES TENDANCES
• Matériaux
• Joints transversaux
• Levées inclinées
• Barrages tout BCR : l’expérience sud-africaine et espagnole
4. LES BARRAGES VOÛTE EN BCR
• Les premières réalisations
• Les nouveaux développements
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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SOMMAIRE
3
1. BARRAGES EN BCR : UNE HISTOIRE DE 30 ANS
2. LES BARRAGES EN BCR « FRANÇAIS »
• En France
• A l’étranger (ingénieries ou entreprises françaises)
3. LES NOUVELLES TENDANCES
• Matériaux
• Joints transversaux
• Levées inclinées
• Barrages tout BCR : l’expérience sud-africaine et espagnole
4. LES BARRAGES VOÛTE EN BCR
• Les premières réalisations
• Les nouveaux développements
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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Barrages en BCR : une histoire de 30 ans
4
- 554 barrages en 2013- Une centaine en
construction- Chine- Japon, Brésil, USA- Espagne, Maroc- France : 9 ouvrages
Olivettes, Riou, Choldocogaina, Petit Saut, Sep, Touche Poupart, Lurberria, Rizzanèze, La Cantache
- Ingénierie et entreprises française une vingtaine
Safsaf, Koudiat Acerdoun, R’mil, Tannur, Beni Aroun, Bui, Gibe III, Chabrouth, Tha Dan, Aoulouz, Wadi Adai, Tabbelout, Moula, Lom Pangar …Rythme actuel : 25 barrages par an
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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5
1. BARRAGES EN BCR : UNE HISTOIRE DE 30 ANS
2. LES BARRAGES EN BCR « FRANÇAIS »
• En France
• A l’étranger (ingénieries ou entreprises françaises)
3. LES NOUVELLES TENDANCES
• Matériaux
• Joints transversaux
• Levées inclinées
• Barrages tout BCR : l’expérience sud-africaine et espagnole
4. LES BARRAGES VOÛTE EN BCR
• Les premières réalisations
• Les nouveaux développements
SOMMAIRE
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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BCR en France
6BCR : Nouvelles tendances
28/01/2016
Les Olivettes - 1989BEC
Le Riou- 1991EDF - BALLOT
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BCR en France
7BCR : Nouvelles tendances
28/01/2016
Petit Saut -1994EDF – BALLOT/RAZEL/DUMEZ
Le Sep - 1994EDF - BALLOT
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BCR en France
8BCR : Nouvelles tendances
28/01/2016
Lourberria- 2008ISL/SOGREAH – BEC/VINCI
Lourberria- 2008ISL/SOGREAH – BEC/VINCI
Rizzanèze - 2012EDF-CIH – VINCI/RAZEL/ BEC
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9
� Spécificité des barrages français
• Hauteur petit à moyen : 20 à 40 m
• Type : BCR maigre (lean – medium RCC)
• Etanchéité amont� Olivettes : masque amont en BA
� Riou – Rizzanèze : membrane Carpi
� Petit Saut et Sep : masque amont en BA
� Lurberria : masque amont en BCV
� Retour d’expérience
• Vieillissement anormal du BCR des Olivettes
• Bon comportement des étanchéités par géomembranes (Riou, Rizzanèze)
• Masque construit en avance : � fuites à Petit Saut (fissuration du
masque)
BCR en France : Synthèse
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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10
Koudiat Acerdoun (Algérie) EDF-CIH/COB – RAZEL/BEC
BCR expérience française à l’étranger
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
Tabellout (Algérie) en constructionEDF-CIH/COB – RAZE/BECBEC
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11
Nam Theun II (Laos) 2010 EDF
BCR expérience française à l’étranger
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
Tha Dan (Thaïlande) 2010 COB
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12
Safsaf (Algérie) 2008Barrage symétrique en remblai dur - ISL
BCR expérience française à l’étranger
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
Umti (Sultanat d’Oman) 2014Artélia
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13
BCR expérience française à l’étranger
Lom Pangar au Cameroun (COB/ISL)En cours de construction : mise en eau partielle
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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SOMMAIRE
14
1. BARRAGES EN BCR : UNE HISTOIRE DE 30 ANS
2. LES BARRAGES EN BCR « FRANÇAIS »
• En France
• A l’étranger (ingénieries ou entreprises françaises)
3. LES NOUVELLES TENDANCES
• Evolution du matériau BCR
• Joints transversaux
• Levées inclinées
• Barrages tout BCR : l’expérience sud-africaine et espagnole
4. LES BARRAGES VOÛTE EN BCR
• Les premières réalisations
• Les nouveaux développements
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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BCR : Nouvelles tendances 27/01/2016
15
� Les tendances
• Prépondérance du BCR High-Paste
• Régression du Lean et Medium-PasteRCC
• Emergence du Remblai Dur (Hardfill)
Symposiums BCR Espagne – Chine (source M.Dunstan)
BCR : les nouvelles tendances• Evolution du type de BCR
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BCR : Nouvelles tendances 27/01/2016
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Chengdu 2015
BCR : les nouvelles tendances• Evolution du type de BCR
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BCR : les nouvelles tendances• Barrage symétrique en Remblai Dur (Hardfill)
• Développement rapide du concept depuis 2000
• France, Grèce, Japon, Chine, Turquie, Maroc, Iran…
• CT CIGB sur les CMD en 2013
Shoukoubao– Chine - 2015H = 62 m
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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18
Cindere– Turquie- 2009H = 107 m
BCR : les nouvelles tendances• Barrage symétrique en Remblai Dur (hardfill)
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19
� Une conception originale et réussie du masque amont
• Pas de joints transversaux
• Pas de waterstop
• Masque en BA de 25cm
• Ferraillage continu
� Reprise à Ouldjet Soltane
• Visité par le CFBR en 2014
BCR : les nouvelles tendances• Conception des joints transversaux
R’Mel – Maroc - 2007Source : Ahmed Chraïbi
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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20
Barrage BCV Joints Ferraillage Couches Dmax
Aoulouz 1 à 1.5m 45 & 15 Oui H, 0.5m 80
R’Mel 0.25 Non Oui I, 3m/0.3m 63
BCR : les nouvelles tendances• Conception des joints transversaux
Source : Ahmed Chraïbi
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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21
� 1ère fois au barrage de Jiangya (Chine 1997)
• Nouvelle couche avant la prise de la couche support
• Adaptation de la superficie de la levée à la capacité de la centrale
• Réduction du nombre de joints horizontaux
BCR : les nouvelles tendances• Méthode des levées inclinées (SLM)
R’Mel – Maroc - 2007Source : Ahmed Chraïbi
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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22
� Un seul matériau pour tout le barrage
• Corps du barrage : BCR compacté au rouleau
• Parements : BCR vibré (y compris marches de l’EVC)
IV-RCC immersion vibrated RCC• Réduction du nombre de joints froids (<4%)
• Étanchéité dans la masse
� Matériau « haut de gamme »
• Critère de performance Rc et Rt
• Début de prise : 20 h
• Faiblement exothermique (CV)
• Rhéologie sophistiquée
� Conception du barrage
• Etanchéité dans la masse
• Structure homogène
• Joints transversaux tous les 30 m
• Résistance à la traction élevée (séisme)
Performance équivalente à un BCV traditionnel (moins de joints horizontaux)
IV-RCC
RCC
BCR : les nouvelles tendances• BCR vibrable (IV-RCC)
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BCR : les nouvelles tendances• IM-RCC : Barrage d’Enciso (Espagne – Rioja)
Source : Francisco Ortega
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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SOMMAIRE
24
1. BARRAGES EN BCR : UNE HISTOIRE DE 30 ANS
2. LES BARRAGES EN BCR « FRANÇAIS »
• En France
• A l’étranger (ingénieries ou entreprises françaises)
3. LES NOUVELLES TENDANCES
• Matériaux
• Joints transversaux
• Levées inclinées
• Barrages tout BCR : l’expérience sud-africaine et espagnole
4. LES BARRAGES VOÛTE EN BCR
• Les premières réalisations
• Les nouveaux développements
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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25
� Premières expériences : Afrique du sud (1980)
• Barrage poids-voûte en BCR� Wolwedans : h=70 m
� Knellpoort : h=50 m
LES VOUTES en BCR
Wolwedans – Afrique du Sud – 1980
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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LES VOUTES en BCR
3rd International Milestone RCC dams – Chengdu 2015
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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LES VOUTES en BCRShapai (Chine – Sechuan)
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LES VOUTES en BCRShapai (Chine – Sechuan)� Avancées techniques
• Joints préfabriqués réinjectables� 2 joint verticaux coffrés (e = 70 m) sur la moitié de la hauteur
� 2 joints induits
• BCR de forte résistance à la traction (3 MPa)
• Contrôle strict des températures pendant la construction� Pre et post cooling par des tuyaux noyés dans le BCR
� Performances exceptionnelles
• Séisme de Wenshuan (Ms 8.0) 12/05/2008� 36 km de l’épicentre
� Pga : 0,3 g? (pas d’accélérographe)
• Pas de fuites
• Peu ou pas de fissuration malgré des conditions thermiques sévères
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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29
LES VOUTES en BCRJoints préfabriqués réinjectables
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
Source Chongjiang Du, Bernhard Stabel
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LES VOUTES en BCRContrôle de la température pendant la construction
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
Source Chongjiang Du, Bernhard Stabel
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31
LES VOUTES en BCR
Portugues au Costa Rica (2013)• USACE• Dragados USA
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32
LES VOUTES en BCR
Changuinola (Panama)• MD&A & ARQ• CCWJV & ALSTOM
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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CONCLUSIONS
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� Une technologie mature• 30 ans de retour d’expérience positive• Toutefois, une rupture : Camara au Brésil en 2004 (fondation)• Nombreuses innovations (GERCC, SLM, IV-RCC…)
� Le développement du remblai dur (hardfill)• Une trentaine de barrages symétriques en remblai dur construits• Développement rapide en cours (Chine…)
� La prépondérance des BCR « High Paste »• Usage systématique des cendres volantes• BCR vibrable (IV-RCC)• Quasi suppression de l’anisotropie liée aux levées de 30 cm• Prise en compte de la résistance à la traction (1-3 MPa)
• BCR = matériau équivalent ou supérieur au BCV traditionnel (peu de joints horizontaux)
� Les grandes voûtes en BCR• Conception basée sur la résistance à la traction• Joints réinjectables pour clavage de la voûte• Contrôle strict des températures (pré et post cooling)• Un grand avenir pour ce type de projet
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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MERCI
NOUVELLES TENDANCESDE CONCEPTION ET CONSTRUCTION DES BARRAGES EN BCR
Merci de votre attention
Source : SPANCOLD
BCR : Nouvelles tendances 28/01/2016
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Matériaux Kg/m3
gravier (>5 mm) 1411
Sable (<5mm) 760 y compris filler
Ciment (type I) 60
Cendres volantes 140
Eau libre 93 W/(C+F) = 0,47
Retardateur 1-1,5% de (C+F)
BCR : les nouvelles tendancesIM-RCC : Barrage d’Enciso (Espagne – Rioja)
Source : Francisco OrtegaBCR : Nouvelles tendances 28/01/2016