Uplift computations for hollow gravity dams

Dr-Ing. Chief Research Engineer, FENCO, Toronto (Canada) and Lecturer (part-lime), University of Toronto

Résumé

On projette des barrages-poids évidés de plus en plus souvent dans le but notamment de soulager l'ouvrage des souspressions associées avec des barrages-poids classiques, qui ont fait l'objet d'un article précédent [3]. Un barrage-poids évidé est illustré sur la figure 1 ; les évidements, espacés régulièrement le long du barrage, communiquent avec l'aval. Dans les calculs de stabilité, on a besoin de connaître non pas la souspression p (x, y) en chaque point d'un plot du barrage (fig. 2), mais plutôt la souspression moyenne : P = S +n12 -n12 P (x, y) dx où n désigne la largeur du plot (plus précisément, l'entr'axe des entailles successives dans le barrage (fig. 1). Dans le schéma de calcul adopté on convient de négliger la largeur de ces entailles, une hypothèse qui va dans le sens de la sécurité). Les calculs sont basés sur la formule générale déjà mise en lumière dans l'article précédent: dp/dy = yw/kn q (y) où : q désigne le débit total traversant la section du plot considéré, par unité de hauteur du barrage ; k la perméabilité ; yw le poids spécifique de l'eau. Le calcul de la souspression moyenne se ramène donc à l'évaluation du débit q à chaque section du barrage. Dans une première partie de l'article on démontre que le débit d'infiltration aboutissant au parement aval du barrage, CDFG dans la figure 2, est négligeable. En d'autres termes, dans tous les cas pratiques susceptibles de se présenter, on peut considérer que le parement aval est infiniment éloigné. Sur ces bases, on peut calculer le régime des souspressions moyennes à l'aide du procédé bien connu de Schwartz-Christoffel ; la figure 2 montre les diverses transformations requises. Les résultats peuvent s'exprimer ainsi (fig. 3) : 1) Entre le parement amont et le point E (extrémité amont de l'entaille) p décroît suivant une loi linéaire de la pression amont (ou, de façon plus générale, si il existe une contre-pression à l'aval, de la différence entre la pression amont et la pression aval), la valeur p de la souspression moyenne en E étant donnée par le tableau II. 2) En aval de E, donc le long de l'entaille, la souspression moyenne diminue suivant une courbe, donnée également dans des cas types dans le tableau II. Dans les applications pratiques, on trouvera que les souspressions décroissent rapidement le long de l'entaille, pour devenir négligeables.