Réhabilitation du barrage de Salanfe par sciage vertical

Le barrage-poids de Salanfe (hauteur 52 m, longueur 600 m) est situé dans les Alpes suisses à 1'900 m d’altitude. Des contrôles réguliers depuis sa mis en service en 1950 ont permis de mettre à jour un comportement atypique, lié au gonflement du béton. Ce comportement est provoqué par une réaction Alcali Granulat (RAG): le sable et les gravillons utilisés pour le béton contiennent de la silice mal cristallisée, qui réagit en formant un gel qui remplit les espaces creux; l’environnement y est très basique (pH de l’ordre de 13) et chargé en ions alcalins tels que le sodium et le potassium. Ce phénomène génère une pression à l’intérieur du béton qui va progressivement gonfler puis, finalement, se micro-fissurer.

Après avoir étudié le comportement du barrage et sur la base de mesures et d'un modèle numérique, Stucky SA a proposé de procéder à un sciage vertical pour limiter la progression des déformations. L'approche se base sur la méthodologie de recalcul des ouvrages atteints d’alcali réaction développée par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC). La méthode s’appuie sur une modélisation par éléments finis des comportements hydrique, thermique, chimique et mécanique de la structure. Les calculs ont été réalisés sur des modèles 2D et 3D, à l’aide du module RGIB du progiciel CESAR-LCPC, sur la base des expériences et de la connaissance de l’ouvrage en 2007-2011.

Tout en poursuivant l'exploitation de la retenue, 22 traits de scie verticaux ont été réalisés sur la partie supérieure du barrage. Les plus grands, sur la partie médiane du barrage, atteignent 24 mètres de hauteur. La largeur des entailles est de 11 illimètres. Le béton du barrage est d’abord perforé sur toute son épaisseur au point le plus bas du trait de scie. Le câble diamanté est introduit dans la perforation et le sciage s’opère ensuite de bas en haut, jusqu’au couronnement. Un joint d’étanchéité et un film protecteur ont ensuite été posés à l’extrémité amont et aval de chaque coupe pour assurer l’étanchéité. En raison des contraintes présentes dans le barrage, les traits de scie se referment progressivement. Des mesures spécifiques ont été mises sur pied pour surveiller en permanence le comportement du barrage avant, pendant et après les travaux de sciage.

Services

Toute l'ingénierie, des études préliminaires à la direction des travaux et la mise en services: Les prestations couvrent le projet d’assainissement du couronnement du barrage, du puits et de la chambre des vannes, le projet du système d’auscultation pour suivre les travaux de relaxation ; le suivi et la gestion de l’étude d’impact sur l’environnement ; la préparation du dossier de demande d’autorisation de construire ; le dossier d’appel d’offres aux entreprises (cahier des charges, série de prix, plans), y compris le sciage du béton, et le suivi des travaux.

• Modélisation du sciage avec le logiciel CESAR-RGIB.
• Vérification de l’aléa sismique avant et après les sciages.
• Justification de la solution auprès de l’autorité de surveillance (L'Office fédéral de l'énergie - OFEN).

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