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Technical Committee 206 /
Comité technique 206
observés dans les casiers E1 et D1 le long de la ligne de collecte
des sources (Figure 4). Le contexte hydrogéologique de cette
zone est très complexe. On a supposé une dissolution du
chapeau sulfaté de la dolomie profonde par des eaux salées. Ces
tassements étaient visibles sur la géomembrane sous la forme
d’une déchirure de 15 cm par 3 cm et étaient dus à un fontis de
6 m² et de 3 m de profondeur. Ceci a expliqué les raisons des
fuites. Sur trois autres endroits, le substratum argileux était
décomprimé. A partir d’une analyse topographique, la surface
totale d’effondrement a été estimée à environ 1500 m
3
autour
des sources.
4.3
Travaux de réparation
Il a été décidé une réparation du fond de la zone du bassin
présentant un risque élevé de tassement en installant une
structure de renforcement de la fondation par géotextile,
associée à un système de détection et de localisation des fontis
par capteur géotextile à fibre optique. Dans ce projet, la fonction
renforcement a été dissociée de la fonction auscultation.
Le géotextile de renforcement évite à la fois que le fontis
atteigne de façon soudaine la structure d’étanchéité et que la
géomembrane s’allonge au-dessus d’une valeur seuil permettant
de maintenir la fonction étanchéité jusqu’à ce que la cavité soit
traitée. Il est dimensionné selon l’Eurocode 7 (2005). Aux états
limites ultimes (ELU), les justifications sont menées en utilisant
l’approche de calcul 2, avec les coefficients partiels définis dans
l’Annexe Nationale [NF EN 1997-1 /NA] de l’Eurocode 7.
Figure 4. Numérotation des casiers et sortie des sources
La méthode de dimensionnement est une méthode simplifiée
(Blivet et al. 2001) développée après le programme de
recherche RAFAEL. Le dimensionnement du géotextile a été
conduit en appliquant les trois états limites : un de service et
deux ultimes à court et long terme (Artières et al. 2013). Le
calcul aboutit à une raideur élevée (J=11000 kN/m). Le
géotextile mis en place est un tissé polyester TenCate Geolon
PET 1600 avec une résistance en traction de 1600 kN/m selon la
méthode d’essai EN ISO 10319.
Le capteur de déformation est installé sous le géotextile de
renforcement pour détecter de façon précoce, localiser et suivre
les mouvements du sol sur cette zone, et enfin, estimer la taille
des fontis pour vérifier la compatibilité avec la taille de cavité
utilisée dans les hypothèses de dimensionnement du géotextile
de renforcement.
La structure reconstruite sous la structure d’étanchéité par
géomembrane comprend de haut en bas : 60 cm de gravier
0/20 mm (tapis drainant), le géotextile de renforcement, 20 cm
de gravier 0/16 mm et le système d’auscultation.
4.4
Le capteur géotextile à fibre optique
Le capteur se présente sous forme de bandes géotextile de
76 cm de large portant 2 câbles optiques pour la mesure des
déformations, la première étant la ligne principale, la deuxième
étant une ligne redondante de sécurité. La distance entre les
deux câbles de déformation est de 0.6 m (Figure 4). Ces
capteurs sont reliés par un câble de liaison de 200 m de long à
un interrogateur optoélectronique Brillouin installé dans une
cabine en tête de digue. Il n’y a donc aucun appareil
électromécanique ni de source électrique dans le bassin. Cette
solution est décrite plus en détail dans d’autres publications
(Artières et al. 2011, Artières et Dortland 2011).
L’interrogateur connecté à une extrémité de la fibre optique
envoie un pulse laser de quelques nanosecondes qui parcourt
toute la longueur de la fibre optique. En chaque point de la fibre
optique, le pulse laser interfère avec la structure moléculaire de
la matière en rétrodiffusant en sens inverse un spectre de
lumière schématisé en figure 5. La longueur d’onde des pics
secondaires Brillouin dépend notamment de l’état de
déformation de la fibre optique. La résolution spatiale de la
fibre est d’environ 1 m et la résolution sur la mesure de la
déformation est inférieure 0,01 %.
L’interrogateur optique connecté à une extrémité de la fibre
optique envoie un pulse laser que quelques nanosecondes qui
est guidé tout au long de la fibre optique. A tout point de la
fibre, le pulse laser interfère avec la structure moléculaire du
matériau en rétrodiffusant un spectre de lumière (Figure 5). Les
pics de longueur d’onde secondaires Brillouin dépendent de la
déformation de la fibre et de sa température. La résolution
spatiale le long de la fibre est d’environ 1, ce qui signifie que le
système génère un point de mesure tous les mètres. La
résolution de la mesure de la déformation est de moins de
0,01%.
Figure 5. Spectre de lumière rétrodiffusé lors de la mesure répartie sur
fibre optique (λ
0
est la longueur d’onde de la lumière incidente)
4.5
Conception et mise en œuvre de l’auscultation
Une surface d’environ 10.000 m² présente un risque de
tassements liés à la remontée aléatoire de cavités souterraines.
La solution d’auscultation est implantée sur une zone
particulière d’environ 165 m x 20 m incurvée couvrant les
casiers E1, D1 et C1 (Figure 6).
Sur cette surface, 18 bandes du capteur géotextile à fibres
optiques ont été installées en 5 boucles optiques distinctes
permettant de lire l’une indépendamment des autres. Les bandes
sont espacées l’une de l’autre de 1,2 m correspondant à la taille
minimale de cavité à détecter. Les deux câbles optiques de
déformation portés par chaque bande sont raccordés
séparément, ce qui constitue un total de 5 boucles principales et
de 5 boucles redondantes de sécurité. Ces dix boucles sont
raccordées à un câble optique de liaison de 200 m de long vers
l’instrumentation. Ce sont environ 6,000 points de mesures qui
couvrent la surface totale avec un pas de 0.6 m x 1 m.
Les bandes de capteur composite géotextile à fibres optiques
sont déroulées sur le site selon un plan de calepinage approuvé
par le Maître d’Ouvrage. Les bandes sont immédiatement
lestées temporairement jusqu’à la fin de l’installation du
système d’auscultation (Figure 7). La continuité des lignes
optiques est contrôlée avant la pose du gravier de couverture
0/16 et du géotextile de renforcement (Figure 8).
