(SCP), BP 100, 13603 AIX EN PROVENCE

COLLOQUE TECHNIQUE CFGB -
AIX
EN PROVENCE, 10-11 MAI 2001
MEMENTO POUR LA VISITE DU BARRAGE DE BIMONT
Robert CHAUVET, Société du Canal de Provence et d'aménagement de la région provençale
(SCP), BP 100, 13603 AIX EN PROVENCE Cedex
Bernard GOGUEL, COYNE ET BELLIER, 9 allée des Barbanniers, 92632 GENNEVILLIERS Cedex
Résumé : introduction à la visite du barrage. Résumé technico-historique, accompagné de
quelques illustrations donnant la clé de son comportement singulier déjà décrit par ailleurs. Siège
d'un phénomène de gonflement du béton localisé dans quelques zones particulières (bétons mis en
place entre le 15.08 et le 15.09.1949), la voûte épaisse de Bimont, dont la mise en eau n'a
jamais été complète, est marquée par une fissuration inhabituelle. Elle a connu des déformations
évolutives progressivement ralenties, quasi arrêtées au bout d'une quarantaine d'années. Elle reste
sous surveillance attentive.
Mots clés : voûte, béton, gonflement, fissures, auscultation.
Barrages : Bimont
MEMORANDUM FOR BIMONT DAM VISIT
Abstract : Technical and historical summary of the dam particular behaviour, illustrated by some
key illustrations. Affected by concrete swelling in some particular locations (concrete poured from
15.08 to 15.09.1949), this thick arch dam has a unusual cracking pattern. Impounding was never
complete. Irreversible deformations progressively slowing down, almost stopped after 40 years.
Careful monitoring and surveillance are still going on.
Key--words : arch dam, concrete, swelling, cracks, monitoring.
Key
Dams : Bimont
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CARACTERISTIQUES PRINCIPALES
PRINCIPALES DU BARRAGE DE BIMONT
Voir coupe type et fiche signalétique annexées à (ROYET et CHAUVET 2000/2001, Q 76 R 37A).
Voûte ACJB construite de 1947 à 1951.
Forme "galbée" type Marèges. Fondation : calcaires séquaniens (voile d'injection).
H 86,50 m, L 180 m entre culées, épaisseur 4 m en crête et 17 m à la base
Cote couronnement
Cote retenue projet
Niveau aval
351,81 (+ parapet de 1 m).
350
2861.
Ouvrages annexes :
- 1 conduite de vidange ∅ 1500 mm à la cote 288, avec piquage centrale en RD (depuis 1982).
- 1 vidange auxiliaire ∅ 800/500 mm à la cote 287,15
- évacuateur : 2 vannes 2,50 x 3 m(h) à la cote 336, prévues pour 150 m3/s sous la cote 350.
HISTORIQUE ET INTERVENANTS
Projet RIGAUD (2) d'extension du Canal du Verdon juste après guerre, dont les 2 étapes (20 puis
39 hm3 de capacité de stockage) ont été regroupées pour la construction du barrage.
BV 41 km2. L'essentiel des apports arrive par dérivation.
Seulement 20 hm3 utilisés en 1ère phase d'exploitation du barrage (cote 336), jusqu'en 1970, puis
27 (à la cote RN2 = 341) pendant dix ans ensuite, avant que la SCP ne décide d'abaisser la cote
d'exploitation à 329,50 (14 hm3), dénoyant ainsi la zone douteuse du plot 2.
Maître d'Ouvrage : Département, représenté par le Génie Rural, puis Société du Canal de
Provence et d'aménagement de la région provençale à partir du 15 mai 1963.
Projet d'exécution : André COYNE et Jean BELLIER (ACJB), 31 mars 1949 : calcul par voûtes
actives avec les abaques Pigeaud ; gonflement 10-4 (sic !) ; le risque sismique est ignoré. Pas de
distinguo entre RN et PHE (3), ni de consignes d'exploitation. Complété (sur demande du STGB)
par une Note sur la stabilité des culées en avril mai 1960.
Contrôle par les services du Ministère de l'Agriculture (DDAF 06 & CEMAGREF). Visites
d'inspections annuelles et décennales.
Ouvrage en service depuis 1952, cote RN1 = 336 (seuil du déversoir) atteinte en 1954.
Reprise des études géologiques par CHEYLAN et BARBIER en 1956 (étude des pertes) puis 1959...
observation fissures sur face amont plot 2 en juillet 1960.
1
Contre barrage aval : seuil à la cote 286, voûte cylindrique h 27 m, l 42 m dont 27,5 déversants,
rayon am 22 m, ép. 0,8 m.
2
Ce fut un temps le nom donné au barrage projeté (doc. Min. Agr. nov. 1946).
3
De fait, si le projet est défini et justifié pour RN à la cote 350 (dans le long terme), la notion de PHE
351 au moins est implicitement admise... et même (lettre GR mai 1947) le déversement par dessus le
barrage lors des crues exceptionnelles (pour 700 m3/s en complément des 300 équipés !). Ce qui
ferait monter sensiblement plus haut, puisque la chaussée de crête est à la cote 351,60 env. et le
parapet à 352,81 (note : les préfabriqués du couronnement sont posés à la cote 351 = RN + 1 m).
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Investigations dans les années 60 et 70, pour apprécier, comprendre et faire face au
comportement évolutif du barrage lié au gonflement des bétons coulés entre mimi-Août et mimiSeptembre 1949,
1949 particulièrement dans le plot 2 en rive droite. Notamment :
- nouveau dispositif topo installé de 1960 à 1963, fissuromètres amont en 1961, galerie de
reconnaissance aval RD en 1966, sondage profond en 1969, corrélation entre la fissuration et
les dates de bétonnage mise en évidence la même année,
- expertises WILM (EDF, auscultation) et DURIEZ (béton) de 1966 à 1977, en complément des
études COB. Calculs EF3 avec modélisation non linéaire de la fissuration biaise parallèle à
l'appui rive droite en 1976-77 (après abandon de l'"hypothèse géologique"), réf. CFGB 1979.
- carottage complet du plot 2 en 1974, et premier pendule (descendu à la galerie prolongée).
Pendule du plot 7, en clé, ajouté en 1978. Télémesures,
- nouveau carottage complet plot 2 en 1991. Essais labo LCPC 1994 : pas d'alkali réaction,
- analyses statistiques H-S-T par logiciel DTG sur mesures topo en 1981, 86, 90, etc.. analyses
CONDOR sur pendules depuis 1995. Relevés périodiques des fissures. Après plusieurs
décennies d'observations et de progressive amélioration de la compréhension des mouvements
irréversibles, les évolutions qui allaient en se ralentissant plafonnaient dans les années 90.
Travaux 1969 avant montée de la cote d'exploitation de 336 à 341 :
Reclavage du joint 1/2, étanchement amont plots 2, 3 et 4 par obturation fissures et enduit.
Suivi attentif du comportement de l'ouvrage depuis, avec études techniques complémentaires à
l'occasion, tout particulièrement, de la préparation du PPI : hydrologie des crues, risque sismique,
stabilité du barrage dans son état de fissuration et au séisme.
Inspections spéciales :
- inspections décennales 7.09.1960 (cote 309,75), 30.12.1969 (retenue vide), 6.11.1979
(cote 310,50, plongeurs), 27.11.1989 (318,85, sous marin), 25.11.1999 (retenue vide),
- expertise DUFFAUT 1961,
- 1er avis du Comité Technique Permanent des Barrages en sept. 19704, favorable à la
surélévation du plan d'eau jusqu'à la cote 341,
- avis du Groupe de Travail Permanent sur les barrages en Aménagement Rural du 28.09.1978,
- nouvel examen par le CTPB le 16 septembre 1980. Aucune restriction à l'exploitation.
- instruction du Plan d'Alerte : 1984.
1984
- instruction du PPI (Plan Particulier d'Intervention, nouvelle appellation du Plan d'Alerte) :
réexamen du dossier de Bimont en 1998 par le CTPB,
CTPB qui apprécie la confiance affichée dans
la bonne tenue de l'ouvrage jusqu'à la cote 341 au moins... mais estime souhaitable de
procéder à un essai de remplissage jusqu'à une cote un peu inférieure à 341 (à réaliser hors
période de crues).
LOCALISATION DES BETONS
BETONS GONFLANTS
Voir photo page suivante, et figures jointes. Un modèle EF2 ultra simplifié (plaque plane) explique
la fissure la plus remarquable visible dans le plot 3, pris en tenaille entre deux zones gonflantes.
4
Le CTPB fut institué en 1966
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Bimont
17.09.49
351
Hachures = zones bétonnées entre le 16 août et le 17 septembre 1949...
... dont le ciment était trop récemment produit.
BIBLIOGRAPHIE
- Renaud M. et Aveniau R, 1952-53 : Le barrage de Bimont, revue Travaux n°218
Décembre 1952 (pp. 539-542) et n°219 Janvier 1953 (pp. 29-34).
- Lefevre, 1978 : Anomalies de comportement du barrage de Bimont, Colloque CFGB janvier
- Combelles J., Daugé M., Dubois P., Londe P., 1979 : Quelques exemples de détection
d'anomalies et dégradations de barrages français, CIGB (New Dehli) Q 49 R 24.
- Comité Français des Grands Barrages, 1979 ; Rapport du Groupe de travail sur la calcul et la
Conception des Barrages, Avril (étude du gonflement avec joints, pp. 31 à 34 et pl. 3 à 16).
- Hamon M., Daugé M., Pinatel R., Rebord M, 1982 : Surveillance et résultats d'auscultation de
quelques barrages en béton français, CIGB (Rio de Janeiro) Q 52 R 77.
- Michel G., Bonazzi D., 1984 : Le barrage de Bimont. Comportement observé de 1978 à 1983,
Int. Conf. on Safety of Dams, Coimbra, April (pp. 387-391).
- Millet J.C., Renier D., Goguel B., Michel G., 1985 : Fissurations de barrages provoquées par un
gonflement des bétons, CIGB (Lausanne) Q 57 R 35.
- Goguel B., Michel G. et al, 1994 : Gonflement du béton: mise en évidence, analyses des
conséquences, travaux confortatifs, CIGB (Durban) Q 68 R45.
- Royet P, Chauvet R, 2000 et 2001 : Etablissement du Plan Particulier d'Intervention (PPI) du
barrage de Bimont et information de la population, CIGB 2001 (Beijing) Q 76 R 37 ; repris pour
CFGB 2001 avec quelques retouches et la fiche des caractéristiques principales de l'ouvrage.
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Barrage de Bimont
Schéma de la fissuration (état 1996)
Vue d'aval en projection radiale développée
Note : les joints encadrant le plot 2 (1/2 et 2/3) sont ouverts au dessus de la cote 338,
et munis de Vinchons en crête de longue date.
Scénario de bétonnage
Vue d'aval
Note : la centrale à béton
se trouvait en haut de la
rive droite, à l'amont du
barrage en construction
Pendules installés en :
1974 (plot 2) et
1978 (plot 7)
Téléfissuromètres amont P2 en 1960, rénovés 1966 puis 2000
amont (*) et aval P3 : 2000
(*) Vinchon depuis 11.1973
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