ABSTRACT
L’identification des sites de barrage appropriés avec une topographie, une hydrologie, des matériaux et des fondations acceptables fait généralement partie de l’étude de cadrage initiale pour les nouveaux barrages. Cependant, dans l’environnement des barrages en constante évolution, ce n’est plus un luxe qu’un ingénieur de barrage ne peut plus se permettre. Les bassins versants disponibles limités et les effets associés du changement climatique (y compris la sédimentation et les inondations extrêmes) limitent la capacité de choisir un site parfait sur lequel les barrages peuvent être situés. Alors que l’hydrologie et la topographie sont généralement les principaux facteurs déterminants lors du choix d’un emplacement de barrage, les matériaux et les fondations disponibles sont adaptés pour assurer la constructibilité et l’intégrité structurelle du barrage choisi à l’emplacement particulier du barrage.
Les défis liés aux fondations et aux matériaux disponibles rencontrés sur deux barrages de stockage en dérivation seront décrits dans cet article. Les deux barrages seront des barrages en béton et nécessiteront des fondations en masse rocheuse compétentes, mais des difficultés contrastées doivent être surmontées sur chaque site.
Le barrage de stockage en dérivation d’Olifantspoort (OCSD) nécessitera divers murs de fermeture pour former une structure en anneau, nécessitant des fondations compétentes à différentes parties de la structure en anneau. Le OCSD 1083proposé repose sur des roches ignées constituées de gabbro, de norite et d’anorthosite. Ces roches ignées sont caractéristiques des grands corps magmatiques de composition mafique, qui ont pénétré dans la croûte terrestre et se cristallisent en grands corps, appelés plutons. Une caractéristique de ces plutons est le développement de joints de refroidissement, qui se développent comme des contacts rocheux, qui ont subdivisé la masse rocheuse en un certain nombre de blocs rocheux intacts. À la surface, ce processus forme des tors, qui comprennent un affleurement de masse rocheuse articulée hautement perméable, et sous la surface, le développement de rochers suspendus dans une matrice de sol à grains fins qui peut augmenter le tassement différentiel pour les fondations. En plus de ces joints de refroidissement, une linéation a été identifiée s’étendant à travers le bassin de l’OSCD, croisant deux des murs de fermeture. La fondation et la configuration des murs de l’OCSD (décrites ci-dessous) ont dû être adaptées pour assurer l’intégrité structurelle et l’imperméabilité des fondations et du barrage.
Le barrage de Ntsonyini sera un barrage symétrique en remblai dur fondé sur une dolérite relativement dure. Alors que les critères de conception des fondations exigeaient des valeurs minimales de divers paramètres, notamment l’indice de masse rocheuse (RMR), la résistance uniaxiale (UCS), l’altération, etc., la présence de plans de joint sous-horizontaux a été établie comme le mode de défaillance critique du barrage de Ntsonyini. Le processus de cartographie sur le terrain, l’estimation de la capacité de résistance au cisaillement et les mesures correctives ultérieures (sous la forme d’une clé de cisaillement) sont décrits en détail.
