Analyse numérique du comportement sismique d'un barrage en enrochement avec un noyau en béton bitumineux

Depuis un demi-siècle, un nouveau type de barrage est développé. Sa nouveauté réside en l'utilisation d'un noyau en béton bitumineux (d'une largeur d'environ 1 m) supporté par un matériau granulaire compacté, puis de l'enrochement, au lieu d'utiliser un matériau imperméable classique tel que l'argile. On compte 90 barrages de ce type, que l'on appelle barrage en enrochement avec un noyau en noyau bitumineux (en anglais « asphalt core rockfill dam », donc ACRD), qui sont déjà en opération et 45 qui sont actuellement en train d'être conçus ou construits. Le mince noyau en béton bitumineux est complètement imperméable, flexible et capable de refermer des fissures qui surviendraient, jusqu'à une certaine limite, donnant, de manière globale, au barrage un comportement satisfaisant durant sa construction, pendant le remplissage du réservoir et durant un tremblement de terre. De plus, le noyau en béton bitumineux permet de continuer les opérations de construction même durant de mauvaises conditions climatiques telles que la pluie, mais aussi de construire un barrage à des endroits où le matériau imperméable se trouve dans des quantités, ou en qualités, insuffisantes. La plus part des ACRD se trouvent en Europe et en Chine où ils sont populaires. Seulement un de ces barrages a été construit en Amérique du Sud et deux en Amérique du Nord. Le but principal de ce travail est de présenter l'évaluation du comportement sismique d'un ACRD représentatif basée sur l'analyse numérique dynamique en utilisant un modèle hyperbolique basé sur le modèle Duncan et Chang (1970) pour modéliser le comportement des matériaux granulaires et l'enrochement, et en prenant en compte l'amortissement hystérétique. Les analyses ont été réalisées à l'aide du logiciel PLAXIS 2D 2011.02 et prennent en considération les effets induits par le remplissage du réservoir. L'analyse sismique se base sur des tremblements de terre typiques et extrêmes des côtes est et ouest du continent nord-américain. Une attention particulière a été portée sur les déformations subies par le noyau. Les résultats de cette analyse ont été comparés aux résultats trouvés par la méthode pseudostatique et par la méthode des déplacements permanents.