NOTIONS GÉNÉRALES SUR LA CONSTRUCTION DES OUVRAGES DE DÉFENSE
BARRAGKS KN MAÇONNERIE
TS. Différente f^eitrcit dp ninçoniier^c cniplo^éit pour la conwtruetlon dem barrage». — On a employé jusqu'à ce joui' pour les barrages des lorrenls ùfs Alpes, la'maçonnerie pleidOi la maçonnerie sèche el la maçonnerie mixte, qui est la com naison des deux autres ; le corpH du mur esl en pierres sèches^S couronnement cl la paroi d'aval sonl en maçonnerie hydrauliqfl^ sur 0,80 d'épaisseur, ainsi que l'encadrement de l'aqueduc.
Ce syslëmc a bien réussi, car toutes les parties du mnr^jid doivent être en contact avec les blocs charriés sont cimentées f du Riovlicr de chau:^ hydraulique.
Si l'on ne considérait que la résistance à l'écrasement, un cnu^ recliligne en maçonnerie mixte serait presque aussi solide qu'un mur eu maçonnerie pleine ; mais il ne saurait en être de même en ce qui concerne la résistance au glissement ; car d'une part il
faut évaluer à ; au moins les vides de la maçonnerie sèche,
qui diminue d'autant le poids de l'ouvrage, et d'autre pari on i peut pas admettre que le coefficient de frottement soit supéried
h 0,76 dans un barrage mixte, tandis q
uc nous 1 avons
pris ég-
COXSrilL'CTION DKS OLVilAli Dans ces conditions noue allons clierchi
barra;
ni\te reclilifi
er <iucllo éjmisscnr il ? pour qu'il ne puisse
Conservons les mOmcs imtalions (|ne dans le chapiire précédent ; soil k la liauteur du barrage, n le fruit adopté,' le poids d'un mètre cube du liquide qui presse derrière le barrage, wle poidsd'uu mètre cube de la maçonnerie pleine, et x l'épaisseur cherchée.
Considérons une longueur de mur égaleà \ m. et calculons le volume do la maçonnerie; sècbe dont la section droite est EFGD (lig. lOl); la largeur moyenne PQ de celte section élant égale iiQT + ÏP, c'est-à-dire Fin- 10*. j ^ . Q gy | Q^y jj ,^ volume de la ma-
çonnerie sèche sur 1 m. de longueur Ci^t
[h — 0,80) (.c-— 0,80 + 0,40 n) et le volume des vides de cette maçonnerie est égal à
g \h — 0,80) (a: - 0,80 4- 0,4 h) ■■' ou 0,20 -x {h — 0,80) — 0,20 [h — 0,80) (0,80 — 0,4 n)
Si l'on remarque que la surface du trapèze ABCD est égale à. Aj, le poids total de la maçonnerie, sur 1 m. do longueur, pourra Être exprimé par la formule :
(0 \hz — 0,20 x{h — 0,80) + 0,20 {h — 0,80) (0,80 — 0.4 «)] La force de frottement étant les 0,76 do ce poids, et l'équilibre devant être établi onlre celle force et la poussée 2~A'. l'équation qui exprimera cet équilibre sera la suivante : 0,76 <- \hx — 0,20 X (/< — 0,80) + 0,20 {h — 0.80) (0,80 - 0.4»)]
d'où l'on lire, tous
aïeuls faits :
O.KOl (0,«0— O.i «)
0,76<- (0.80 fi —0.16)
254 CIIAI'ITRE ylUNZIIIME
L'ôpaissoui* moyenne j: «'lant connue, il no restera plus qa'à vérlliur si coUe épaiHsaiir Gsl auFtisante pour la nisislaace à l'ècraaemont.
Lo culcul qui préciide puni servir h dûlerminor, a priori, leqael esl lo plus économique de deux burragos ayant mémo stabilité, l'un en maçonnerie pleine et l'autre en maçonnerie mixte.
Prenons un exemple :
Coiisiilérons d'abord un barrage en maçonnerie hydraulique de 5m uO de tiaiiLeur el ayant k résister à une lave de l.SOO kg.; nous Bcimotlronsl kg. par cenlimëlre carré pour l'effort-lîmite; le poids (l'un mètre cube de la maçonnerie' a été trouvé égal à 2.400, et le fi-uit devra èlre égal à 0,20.
Le rapport -^ étant égal i 0,786, suivons, sur la table n" I,
la ligne l.SOO jusqu'à la rencontre avec une liorizontal© fictive pa.ssanl à peu pr^s au tiers do l'inlenalle compris entre 0^78 et 0,81); nous lirons 0,i32 entre les deux obliques 0,i30 et 0,435. L'épaisseur moyenne serait 0,432 X S, S ^ 2,37, si la maçonnerie ne pesait que 2.200 kg.; pour 2.400 kg., le cbiiïre rectiliciitif de la lable n" 2 étant 0,923, l'épaisseur moyenne cliercli(5e sera.
2,3T X 0,923 ^ 2,20 en chiffres ronds.
.\vec celle épaisseur, le poids de la maçonnerie sur 1 m. dfl
longueur sera égal ù 2.400 X 5,5 X 2,2 ou à 29,010 kg.; la va,-^
leur de la poussée étant égale à - X 1 -uOO X 3, S* = 22.687 kg^ on reconnaît que le barrage résistera au glissement.
Appliquons maintenant la formule trouvée lont à l'iieure 41S calcul du barrage mixte de ml^nle Imuteur et ayant à résistai) dans les mêmes condilions; il suffira de faire dans cette formule h= fS.ÎSO, (^= 2.400, n ^ 0,20, t =1.500 On trouve dans ces coiidilinns :
el ii esl facile de voir que cette dimension est suffisante pour Is résistance à l'écrasement.
Cela étant, le volume, sur 1 m. de longueur, du barrage eft maçonnerie pleine est 5,3 X2,2 ^= 12mc.l00.
Dans le barrage mixte, le volume de la maçonnerie sèche est égal à 9mc.776 et celui de la maçoimerie pleine à 4mc.524.
coNSTRrcTioN DES uuvka(;ks hk I)i:fe.\se jss
En adoptant, pour lu prix dos maçonnories, les chiiïre& admis pour le barrage n" 6 ilii BourgoL (voir l'ouvrag;!! de M. Demoiitzey, 1" édiliiin, pai:c 331), on oblienl :
1° Pour le pris de la niaronncrie onliriairo, sur t m. île lou-
gueur, dans l'exemple que nous avons choisi :
12mc.l00à 16.30^ 197.23
2° Pour le prix de la maçonnerie mixle :
9mc.776à 6 =38.66
4mc.32ià 16.30 = 73,74
Tolal. 132,40
Dans CCS coudilions, TavanEage est inconlestablenifenl k la maçonnerie mixle. On pourrait arriver à un résultat contraire si les pierres de construction deveuaiehl plus rares, et la chaux et le eable plus faciles k Iransporler.
Ainsi il sera toujours bien facile de savoir, en ce ijui concerne i les barrages reclitîgnes, quel est le syst&me le plus économique..
Quant aux barrages curvilignes, si l'on veut en réduire l'épaisseur conformément aux calculs établis dans le chapitre précédent, il faudra les construire en maçonnerie ordinaire, afin d'avoir en quelque sorte un monolithe homogène dans lequel los pressions se transmettent comme le suppose la tliéorie.
Si l'on voulait faire un barrage curviligne en maçonuorie mixte, il faudrait l'appareiller avec le plus grand soin, et s'arraagur do manière à co que les joints fussent dirigea exactemeat suivant le rayon de la voûte.
Tout ce qui précède suppose que les deux maçonneries sont reliées entre elles. Dans le cas ûii. pour éviter des tassements inégaux, on préférerait los rendre indépendantes, de manière â avoir tout simplement deux murs accolés l'un à l'autre, il serait difficile de calculer diroctemeni les dimensions adonner au mur en maçonnerie sèclie ABCD (fig. 105), celles du mur BEFC de piaçonnerie ordinaire étant prises à l'avance. Tout ce que l'on peut faire o'est de vérifier la résistance et la stabilité d'un proSi donné -
l'ourcola yn cherchera la résultante IR du poids du mur ABCB, a|)pliqué an centre de gravité de ce mur, et de la poussée appliquée au point K situé au Lior»di? J>A^,On composera cette réaul-
aSe CHAPITRE OflNZIÈME
tante avec le poids du mur BEFC, lionl le point d'application est au centre de gravité G' de ce mur, et l'on olitiendra une deuxième résultante l'R' quî coupera en T la base DF,
Fig. 105.
La position du point T el la valeur de l'angle P'I'R' indique^ ront si le profil adopté pourrait résister à l'écrasement et au gli» scment.
Au début de la correction des torrents, on a fait un usa) presque exclusif de la maçonnerie sèche. On était séduit par l'a parence du bon marché ; et en second lieu l'on se disait qu'un mur ainsi construit ferait l'office d'un crible favorisant le passage des eaux et des boues dont le séjournement en amont est très préjudiciable, ainsi que nous l'avons déjà fait remarquer.
Or pour être bien sûr que l'emploi de la pierre sèche réalise une économie, il faudrait d'abord faire un calcul analogue à celui que nous venons de faire pour comparer la maçonnerie mixte à la maçonnerie pleine. — Comme, d'une port, l'épaisseur serait naturellement plus grande que dans les deux cas précédents, que, d'autre part, Tohligation de parer sur quatre faces et d'ébaucher en tète les pierres entraînerait une augmentation sérieuse dans le prix du mfetre cube, on reconnaîtrait bien vile que, dans la ■
