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RECOMMANDATIONS POUR

L'ETUDE GEOLOGIQUE D'UN

SITE DE BARRAGE

Pierre ANTOINE (ancien membre du CTPBOH)

Bernard COUTURIER (membre actuel du CTPBOH)

Barrage des Olivettes

© Bernard COUTURIER

Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage ISBN 979-10-96371-10-5 - dépôt légal 1er trimestre 2020 d'Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions

3.0 France. Pour accéder à une copie de cette licence, merci de

vous rendre à l'adresse suivante

En couverture : Barrage des Olivettes

© Bernard COUTURIER

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RECOMMANDATIONS POUR L'ETUDE GEOLOGIQUE D'UN SITE DE

BARRAGE

Pierre ANTOINE (ancien membre du CTPBOH)

Bernard COUTURIER (membre actuel du CTPBOH)

Ces réflexions font suite aux enseignements que nous avons reçus de notre prédécesseur au Comité technique permanent

des barrages de l'époque, le Professeur Reynold Barbier. Il nous avait, en son temps, initié à la Géologie des barrages et

des aménagements hydrauliques, par de nombreux exemples qu'il avait vécus à travers le monde. A la suite de Maurice

Gignoux, contemporain de Maurice Lugeon, il fonda une " Ecole grenobloise de Géologie appliquée » laquelle a formé

bon nombre de géologues intéressés par le Génie civil. causes en sont probablement de deux ordres : les activités hum

Cette opinion se manifestait il y a déjà longtemps. Au début des années soixante, Jean Biarez

sont des assurances qui les couvrent vis-à-vis des aléas de la construction. Toutefois, le coût des

sinistres augmentant, les ass

généralement la part que le géologue a pris à la réussite constatée, car elle ne se manifeste nulle part,

à la différence de la conception des ouvrages, lesquels, eux, sont très visibles. Pour une raison un peu

similaire, lors du projet de barrage de Sélingué au Mali, tributaire de fonds extérieurs, les généreux

donateurs internationaux ne se battaient pas pour financer les travaux se passant en fondation (et

dans le cas particulier les vrais problèmes se tenaient là), car cela ne se voyait pas et ne permettait

préférer, et imposer, les solutions " clés en main » pensant ainsi faire des économies. Cela signifie

prévoit » les aléas Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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t considérés comme recevables

au titre de réclamation. Les travaux et dépenses correspondantes seront uniquement rétribués (on se

demande alors qui a fait les choix et aux termes de quelles négociations !). Pour la géologie il en va

ainsi, du nombre de vis construction, la réponse est imparable ! certes un bon

moyen de faire des économies mais également de faire bon marché de la sécurité du public en aval

du barrage.

contribuer à un effort de réhabilitation de la Géologie des barrages. Nous aimerions que ce souci

puisse atteindre les responsables des enseignements universitaires. Les applications de la géologie

as de science fondamentale selon les concepts du CNRS. " »

professionnellement utilisable, dans le même temps les bâtisseurs et aménageurs regrettent de

recevoir des candidatures de diplômés qui ne correspondent pas à leurs besoins. Les sectaires de la

Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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I REMARQUES GENERALES EN GUISE DE PREAMBULE

Un premier point et ce

Le terme de Géologie recouvre en fait un ensemble de disciplines variées qui contribuent à la

description et à la compréhension du milieu naturel minéral. La plupart de ces disciplines, par ex. :

minéralogie, pétrographie, stratigraphie, sédimentologie, analyse structurale, tectonique,

mettre en évidence celles qui concernent directement la conception même du projet de Génie civil.

de problèmes géologiques il va rencontrer. Sa culture géologique et son savoir-faire doivent donc lui

grosses erreurs. Il ne peut évidemment pas être un spécialiste de toutes les disciplines mentionnées

ci-

lui permette, au moins dans un premier temps, de reconnaître et de surmonter ses éventuelles

: quelle est

votre spécialité ? La réponse était donc invariablement et volontairement : je suis un spécialiste de

la généralité, ce qui faisait forcément très mauvais effet.

Un second point est essentiel :

envisagé, pour la géologie, de faire intervenir un spécialiste de toutes les disciplines de cette science

il est nécessaire que le géologue ait une culture suffisante afin de décider, si nécessaire, de recourir à

des spécialistes, de les choisir, de contrôler leurs résultats. Sa position est alors un peu comparable,

dans le cadre de la géologie du site, à celle du chef de projet lequel doit être " »

assurant une coopération optimale des divers intervenants dans un but unique : la réussite du projet.

Le géologue doit donc normalement être le seul interlocuteur du chef de projet, en matière de

es

terrains et leurs caractéristiques. Il y a une contrepartie évidente à tout cela : le géologue doit avoir

une connaissance suffisante des études et des ouvrages pour dialoguer avec le chef de projet et ses

collaborateurs. Par contre, il faut bien savoir que les mécaniciens des roches, des sols ou les

géologiqu

entre ces spécialistes (géotechniciens ou géomécaniciens) et le géologue. Pour cette raison il est

notre pays, particulièrement propice à la formation de géologues de terrain. Pratiquement donc, il est souhaitable que le -même

connaissance géologique du site. Cela est absolument essentiel pour une raison bien simple : seul le

géologue de terrain q vis-à-vis du projet, est à même de tirer le meilleur parti des travaux des sous- les reconnaissances complémentaires. rechercher. Son étude Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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préalable du terrain lui a en effet permis de découvrir les points cruciaux vis-à- traitants, quelle que soit leur de leurs travaux. tentieux peut être recherchée à tous paraît admis : conditions techniques g

En conséquence et pour être clair

isolée dans un marché sans que son contenu et ses objectifs ne soient définis. Mais comme de toutes

Le troisième point : son objectif est de parvenir à la co développée ci-après. Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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II CE QU'IL FAUT SAVOIR

s naturelles qui font que

Auparavant il faut bien définir ce que signifie le terme de site pour le géologue. Il dépasse en fait,

de la future retenue, laquelle va modifier les conditions aux limites des écoulements souterrains sur

extrême est celui des terrains karstiques). Sans aller jusque- là, il est fréquent que des détails

structuraux (failles ou plis) ne puissent être détectés, étudiés et compris que très au large du barrage.

Dans ce cas la carte géologique, ou une carte proprement structurale du site, doit figurer de tels

détails . Une c uniquement en termes de roches le massif rocheux. Celui-ci -à-dire le faciès

rocheux), ses altérations (elles en minorent les caractéristiques de résistance mécanique) ainsi que

tectonique, à la schistosité et/ou foliation métamorphique). oublier . La déformabilité du massif dépend donc de la réponse de ces quatre composants en évidence. Bref rappel des méthodes de travail du géologue longues. Le géologue est donc contra

(éventuellement accessibles à des calculs ou à des constructions géométriques) ceux qui expliquent

mod conditionnant le jeu de ces facteurs. Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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mieux son propre modèle à ce modèle géologique naturel simplifié et constructives les mieux adaptées. convergence repose sur : - Il lui faut faire

preuve de connaissances très générales en géologie, car les projets peuvent intéresser

quelles conditions climatiques ; - une capacité (et une vo ouvrages et de leur construction. Elle ne peut être remplacée par aucun savoir théorique,

même " pointu ». Au niveau de la formation initiale du géologue, la pratique des levés de

terrain est par conséquent absolument indispensable

techniques de levé aux petites échelles habituelles (1/25 000), à ceux à plus grande échelle

courantes en génie civil (1/5000 à 1/200) ;

- une idée très claire de la contribution décisive apportée par la cartographie géologique

en disant que la carte géologique est de très loin le meilleur document synthétique possible

Document à deux dimensions, elle permet en fait de passer facilement à trois dimensions pour qui sait la lire et par le biais de coupes ;

géologique ou géotechnique, qui conditionneront certains détails pour la bonne réalisation de

généralement les déterminer par des moyens complémentaires appropriés (travaux de reconnaissance au sens large lesquels devront répondre aux questions

posées et ne pas être systématiques). Par inconnue, on entend tout détail géologique, anodin

surface, mais qui conditionne un aspect

- le caractère forcément évolutif de la connaissance géologique de la phase des études à la

Les inconnues à lever deviendront généralement moins

nombreuses, plus précises et mieux définies à mesure que le projet ou le chantier

la connaissance géologique du site. Il ne faut jamais perdre de vue que la phase de

construction sera, nécessairement, la plus riche en informations géologiques nouvelles à

cause de la mise à jour du terrain. Elle devra donc être particulièrement suivie sur le plan

préalablement au démarrage des travaux, une limite budgétaire au coût de cette phase de réalisation en imposant un marché se voulant exhaustif en prévoyant le détail qualitatif et quantitatif Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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conduit à la stu

travaux (et cela est très fréquent), des reconnaissances complémentaires seront généralement

urer explicitement au marché préétabli. Nous avons connu cela récemment. - analyse de la morphologie du site itue

est en fait la réponse la plus visible des constituants géologiques aux actions érosives subies

en France, par exemple, elle sera le plus souvent, limitée aux phases glaciaires et post

différents terrains (les durs en relief, les tendres en creux) et éventuellement des instabilités

prélimin

plusieurs options. R. Barbier était très apprécié à ce stade préliminaire, lequel conditionne

-même avons pu éliminer d'emblée des sites à partir voire la présence en profondeur de terrains solubles très perméables ;

- identification des divers faciès rocheux ainsi que de leurs variations possibles (altérations,

écrasement tectonique) avec, en arrière-plan, leur résistance mécanique, leur sensibilité aux

tassements, et leur perméabilité ;

- étude de la fracturation des massifs rocheux à diverses échelles pour juger de son incidence

sur leur stabilité hydraulique, notamment une fois la retenue remplie ; - altération et de la décompression naturelle des versants afin prévoir les reconnaissances appropriées dans ce but ; - détermination des possibilités de circulation de en fonction des nouvelles conditions aux limites imposées par la retenue et les modifications que vont nécessiter la conception du traitement des fondations et du massif rocheux.

sur les circulations aux abords immédiats du barrage là où les gradients sont les plus élevés.

Il faut, selon les cas, considérer dans son ensemble, le territoire de la future retenue pour estimer la possibilité de fuites au large ; - examen de conséquences du marnage de la retenue ; - repérer les gisements possibles de matériaux de construction avant toute étude géotechnique. Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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projet donné consiste en une interprétation correcte des faits, éventuellement inattendus, établis par

les campagnes de reconnaissa -traitant qui aucunement en cause la qualification des techniciens en question (géotechniciens ou géomécanicie site, puisque cela ne relève pas de leurs attributions.

Un exemple intéressant nous est fourni par un site de barrage établi sur le flysch (formation

géologique généralement schisteuse) nord-pyrénéen. Ce dernier était lithologiquement très

homogène, sous un faciès quasi--chose, à cause

de la végétation. Les sondages de reconnaissance furent alors établis, par le géologue chargé de

barrage. Le premier de ces sondages, avec Toutefois une " anomalie » de taille apparaissait sur la coupe

comme donnant une " perte totale », ce qui était impensable dans ce type de terrain. Renseignement

pris, ni le matériel, ni le mode opératoire ne pouvaient être incriminés. On passa donc au sondage

suivant situé un peu plus bas. Et là, rigoureusement même configuration avec de nouveau

deux derniers sondages de la rive gauche constitutifs des strates sont très souvent granoclassés -à-

elles se trouvent des séquences de granulométrie plus grossière, décroissant de la base vers le haut.

imperméable, aggravée par de fines fissures verticales dues à la fragilité du niveau gréseux par

rapport aux schistes noirs encaissants. Il était donc ho

de manifestation de sous-pressions dans le terrain de fondation, de réaliser quelques puits de

décompres-là puisque le projet ne fut pas réalisé pour de toutes autres raisons. Recommandations pour l'étude géologique d'un site de barrage

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III - LA CARTOGRAPHIE GEOLOGIQUE

proprement géologiques qui lui permettront de choisir les partis techniques les mieux adaptés au

volume restreint et facile à consulter, est la carte géologique et nous allons expliquer pourquoi et

comment.

Celle-ci,

topographique approprié, de la distribution en plan des divers types de terrains et des détails

la représentation plane à la représentation en volume nécessite un savoir-faire et un bon

entraînement. Dans le cas des ouvrages de Génie civil, ce passage est fondamental car il sous-tend le

choix du parti que fera le projeteur selon la représentation en volume et en qualité des terrains de

qualité du levé géologique dépend de facteurs évidents et souvent perdus de vue :

- La précision du levé est avant tout influencée par la qualité du fond topographique. Ce

dernier doit être à la fois fidèle et précis. La fidélité caractérise la représentation correcte de

oublier que le levé géologique se fait (sauf exception) à vue, sans autre instrument que la

nombreux et fiables afin de pouvoir déterminer précisément, à chaque instant, où il se trouve

afin de reporter exactement ses observations sur la carte. Ceci est actuellement facilité par par des mesures GPS. pas le cas général. Quant à la précision du fond topographiq

- Le choix et la nature des éléments géologiques figurés. Sans entrer dans ce qui ressort du

savoir-faire professionnel du géologue, nous insisterons sur ce qui caractérise les applications

au Génie civil.

en plan à la vue en volume. Ainsi les limites de terrains différents doivent être figurées avec

la plus grande précision. Les indications de pendage doivent être nombreuses et figurées en

direction et en inclinaison. Elles concernent généralement les strates du terrain ou la

schistosité des formations métamorphiques. Les plans de fractures susceptibles de

Il ne faut jamais

très économiquement à la troisième dimension. Il est souhaitable de figurer toute fracture

- La représentation de détails spécifiques temporaires, les cavités, les indices de mouvements de terrains, la délimitation des terrains OHV]RQHVGHURFKHDOWpUpHHWFHOOHVpFUDVpHVWHFWRQLTXHPHQWquotesdbs_dbs27.pdfusesText_33

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