Conception et confection des seuils…

Une conception technique doit contribuer à établir et restauration les barrages correction torrentielle, les seuils en gabion représentent l’ouvrage d’art le plus couramment utilisée. Les forces

qui agissent sur un barrage de correction dépendent de la conception et du type de matériau de construction.

La construction des ouvrages n’ont pas toujours été conformes aux normes, ce qui explique l’inefficacité partielle et quelque fois totale des ouvrages due à la diminution excessive des fondations de plus l’inexistence de leur entretien.

Pour éviter toutes ces anomalies des études préalables spécialisées sont nécessaires.

On peut simplifier les méthodes de conception des radiers en enrochements et adopté une règle empirique: la longueur du radier do it être 1,5 fois la hauteur de l'ouvrage dans les chenaux dont le gradient n'excède pas 15 pour cent et 1,75 fois quand le gradient dépasse 15 pour cent. La longueur du radier calculée de cette façon comporte une marge de sécurité suffisante pour empêcher la chute d'eau de frapper le fond non protégé de la ravine. Le plan prévoit l'encastrement du radier dans le lit du chenal de manière que sa surface soit approximativement plane et à 0,15 m environ au-dessous du niveau primitif du fond de la ravine. (BURCHARD H. 1977).

III.4.1. Matériaux de construction des seuils

La pierre s'est avérée constituer un matériau de construction particulièrement bien adapté quand elle est employée correctement. On la trouve souvent sur le terrain même, ce qui évite des frais de transport sur de longues distances. La qualité, la forme, la dimension et le calibre des pierres utilisées pour la construction d'un ouvrage influent sur le bon fonctionnement et la durée de vie de l'ouvrage. Évidemment, si l'on a affaire à une pierre q ui se désintègre rapidement quand elle est exposée à l'eau et à l'air, l'ouvrage ne durera guère. De plus, si l'on utilise uniquement des petites pierres, celles-ci peuvent se déplacer sous l'impact du premier débit abondant et le barrage est rapidement détruit. Par contre, un barrage de consolidation construit en gros blocs laissant de larges vides dans l'ouvrage offrira une certaine résistance à l'écoulement mais laissera éventuellement passer des courants d'eau à travers les trous. Ces courants sont extrêmement destructeurs s'ils sont orientés vers des ouvertures dans la protection des berges ou autres parties non protégées du chenal. La présence de larges vides dans les barrages de consolidation empêchent également les sédiments de s'accumuler en amont des ouvrages. En général, cette accumulation est souhaitable car elle accroît la solidité des ouvrages et contribue à stabiliser la ravine.

III.4.2. Aspects techniques

III.4.2.1. L’ancrage des aménagements

Le fait d'ancrer un barrage de consolidation dans les talus latéraux et le fond de la ravine renforce considérablement la stabilité de l'ouvrage. Ce genre d'ancrage est important dans les ravines oÙ l'on peut s'attendre à de gros débits de pointe et où les sols sont fortement sujets à l'érosion (par exemple, les sols ayant une forte teneur en sable). On a installé avec succès des barrages de consolidation en pierre sèche, sans ancrage dans des sols dérivés d'un granit mais les débits de pointe estimés ne dépassaient pas 0,2 m3/s.

Pour empêcher les flots destructeurs de contourner le barrage et de saper les berges, on prolonge l'ancrage jusque dans les talus latéraux de la ravine. L'affouillement risquerait de créer des vides entre le barrage et la berge, ce qui rendrait l'ouvrage inefficace. Les ancrages diminuent le danger d'affouillement et de minage autour des barrages de consolidation car ils ont pour effet d'allonger considérablement le chemin parcouru par les infiltrations. A mesure que les vides du dispositif d'ancrage se bouchent, la longueur de parcours des infiltrations augmente. Il s'ensuit une diminution de la vitesse d'écoulement des eaux d'infiltration et, de ce fait, un affaiblissement de la force érosive.

La pièce d'ancrage placée dans le fond de la ravine est destinée à préserver le barrage de consolidation contre un sapement de l'ouvrage par l'aval. La base de l'ancrage, qui constitue l'empattement du barrage, doit donc être conçue de manière à se trouver au-dessous de la surface du radier. Cela est particulièrement important pour les ouvrages à parois et pour les ouvrages imperméables qui sont davantage exposés à un affouillement à la base. L'eau qui s'écoule par-dessus l'évacuateur forme une chute qui crée une principale zone critique d'impact à l'endroit où le ressaut hydraulique frappe le fond de la ravine. Cet endroit est situé à une certaine distance de l'ouvrage. Par ailleurs, les flancs des barrages de consolidation en enrochements et à armature métallique plongent sous le radier et il n'y a pas de chute dénoyée.

Les ancrages se composent d'une tranchée de 0,6 m de profondeur et de largeur, creusée en travers du chenal. La présence de grandes quantités de débris sur la partie inférieure des talus du chenal ou de larges fissures et crevasses dans les parois des berges est un signe d' instabilité excessive; il faut alors porter la profondeur de la tranchée à 1,2 ou 1,8 m.

Pour construire le barrage on commence par remplir l'ancrage au moyen d'un enrochement. Puis on érige le barrage sur ce blocage. Il faut contrôler attentivement la rép artition du calibre des pierres dans les ancrages. Si on laisse de grands vides, les vitesses d'écoulement à l'intérieur de l'ouvrage peuvent entraîner les matériaux des berges. Comme les pierres des dispositifs d'ancrage sont logées

dans la tranchée et ne peuvent donc être aisément déplacées, il est avantageux d'utiliser des éléments plus petits, par exemple un mélange contenant 80 pour cent de pierres ayant un diamètre inférieur à 14 cm. (BURCHARD H. 1977).

III.4.2.2. Les déversoirs

Les prospections ont montré que les seuils en pierre sèche n’ont pas un déversoir par contre la majorité des seuils en gabion ont un déversoir bien centré avec des différentes formes (forme longitudinale, rectangulaire, trapézoïdale ou curviligne).

III.4.2.3 Dimension technique

La majorité des aménagements ont leur dimensionnement dans les normes, l’autre sont surdimensionnées ou sous dimensionnées. Pour certains seuils en pierre sèche leur dimensionnement est parfois imprécis (soit leur emplacement, soit la sur estimation du volume). En Algérie, la formule appliquée pour la détermination de l’emplacement entre les seuils de

correction torrentielle est celle donnée par (GRECO.1966)

Où E : espacement. L : longueur du ravin, N : nombre de seuils.

Et le nombre des seuils est calculé d’après la formule suivante :

Où N : nombre de seuil, P : pente moyenne du lit, I : pente de compensation déterminé expérimentalement, H : hauteur moyenne du barrage.

III.4.2.4 Fondation des seuils

Une fois le seuil implanté (axe, largeur et longueur) il est nécessaire de creuser la fouille de fondation selon la profondeur choisi. Il est très important que le niveau de la fouille soit horizontal. Pour le creusage de la fouille de fondation il faut prendre en compte aussi l’emprunt des talus latéraux, raison pour la quelle la largeur totale de la fouille doit être supérieure d’environ 1 m à la largeur demandé.

Après le planage de la fouille de fondation il est nécessaire de mettre en place une couche de tout venant compacté pour garantir une bonne pose des gabions. Le tout venant doit être bien plané pour obtenir un niveau horizontal. En suite on passe à l’arrosage et au compactage de la couche. Il faut prêter attention pour éviter la concentration des matériaux plus grossiers vers les bords de la fouille. Pour avoir un compactage optimal les bords doivent être compactés à la main avec dames.

E = 𝑳 𝑵

L’épaisseur de la couche de tout venant est fonction de l’importance de l’ouvrage, en gé néral une couche de 25 à 30 cm est suffisante.