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La conception cachée des barrages en terre et pierre : pourquoi choisir des matériaux naturels pour construire des barrages ?
En tant que grand barrage artificiel, le barrage en terre et roche est principalement composé de diverses impuretés de sol ou de roche, qui sont compactées pour former une accumulation semi-plastique complexe. Ces barrages possèdent une couche superficielle naturelle semi-perméable qui, combinée à un noyau dense et imperméable, rend les barrages très résistants à l’érosion de surface ou par infiltration. Ce type de barrage est principalement composé de fragments de matériaux indépendants, qui sont liés en une masse stable par frottement et interaction entre eux.
« Ce type de barrage construit avec des matériaux naturels présente une bonne adhérence et une bonne adaptabilité, et constitue le premier choix de nombreux ingénieurs. »
Types de barrages en terre et en pierre
Selon le matériau, les barrages en terre et en pierre peuvent être divisés en deux types : les barrages en terre et les barrages en pierre. Les barrages en terre, également appelés barrages en terre ou barrages en terre, sont principalement composés de sol compacté, tandis que les barrages en pierre sont constitués de matériaux de remblai de gravier. Les deux types de barrages ont une forme structurelle de remblais ou de collines.
Barrage en terre
Un barrage en terre est un simple remblai en terre construit avec un sol résistant à la pression comme matériau de base. Sa conception peut être d'un seul matériau (barrage homogène) ou composée de matériaux différents (barrage étagé). Les barrages homogènes modernes sont généralement équipés de couches de drainage pour collecter les eaux d'infiltration et assurer la stabilité du corps du barrage. L'un des barrages en terre les plus célèbres est le barrage de Tarbela au Pakistan, le plus grand barrage en terre au monde avec une capacité de 2 millions de mètres cubes de matériaux de remblai.
« Les barrages en terre construits avec des matériaux locaux sont non seulement économiques, mais garantissent également la stabilité structurelle. »
Barrage en pierre
Les barrages en enrochements sont constitués d'un remblai granulaire compacté à drainage libre avec une couche interne imperméable. Le noyau de ce type de barrage est généralement constitué de béton d'argile ou d'asphalte pour assurer son imperméabilité. Ces barrages en enrochements résistent non seulement bien aux tremblements de terre, mais présentent également un avantage en termes de coût par rapport aux barrages en béton traditionnels car ils utilisent des matériaux locaux.
Barrage en pierre à surface en béton
Le barrage en enrochement à parement de béton (CFRD) est une conception de barrage en enrochement dans laquelle une dalle de béton est placée sur la face amont, ce qui empêche efficacement les infiltrations. Cette conception non seulement accélère la construction, mais la rend également plus compétitive économiquement. L'essor du CFRD au cours des dernières décennies est dû à différentes innovations de conception, et il existe aujourd'hui de nombreux cas de pratique réussis dans le monde, comme le barrage chinois de Shuijinxia, qui est devenu l'un des plus hauts barrages de ce type.
« La flexibilité et les avantages économiques du CFRD rendent cette conception de plus en plus populaire. »
Considérations de sécurité
Lors de la construction de barrages et de projets de stockage d'eau, le poids du fond et des côtés doit être pris en compte car ils doivent résister à une pression d'eau en constante évolution. La conception du drainage d’infiltration et du déversoir est d’une grande importance pour prévenir la rupture des barrages. Une surveillance efficace des infiltrations d’eau et des inspections régulières sont des facteurs importants pour protéger la stabilité de ces barrages en terre et en roche.
« Un petit débordement suffirait à déstabiliser le barrage en quelques heures seulement. »
Conclusion
L'utilisation de matériaux naturels pour construire des barrages en terre et en pierre prend non seulement en compte les avantages économiques et la durabilité des sources de ressources, mais est également largement favorisée en raison de sa stabilité structurelle et de sa résistance aux tremblements de terre. Avec les progrès technologiques à l’avenir, quelles avancées la construction de ce type de barrage apportera-t-elle ?
