Les barrages en matériaux meubles constituent des barrages particuliers. Le corps des barrages de matériaux est construit avec des matériaux naturels. Ces matériaux ne sont soumis à aucun processus de transformation chimique pour leur mise en œuvre. Ils sont exempts de liants hydrauliques ou de conglomérats. La mise en œuvre des matériaux est effectuée au moyen d'une procédure de compactage typique de la mécanique des sols.
Ce que c’est un barrage en matériaux meubles
Les barrages en matériaux meubles sont constitués par des éléments naturels. Ils sont conçus à partir de la roche, du sable, du limon ou de l'argile. Malgré leur grande taille, les barrages en matériaux meubles sont souvent moins chers que les barrages d'usine. En effet, ils peuvent être construits avec des matériaux provenant de l'excavation du réservoir. Cela suppose une série d'avantages économiques dérivés des économies de coûts par matériel et pour le transport de celui-ci à l'ouvrage et de son surplus au déversoir. Un autre avantage des barrages de matériaux meubles est qu'ils peuvent être construits sur n'importe quel type de terrain. Ils ne génèrent pas de pressions excessives sur celui-ci.
Le mécanisme le plus puissant de tout barrage de matériaux meubles est la gravité, en raison de son volume monumental, résistant à la poussée de l'eau tout comme un barrage-poids d'usine.
Le volume et la forme d'un barrage en matériaux meubles sont conditionnés par l'angle de frottement des matériaux granulaires utilisés dans sa construction, de telle sorte qu'une structure stable est obtenue sans glisser sur les pentes de ses parois. Pour cette raison, ces barrages ont une section transversale qui ressemble à un triangle isocèle, avec des faces amont et aval ayant un angle d'inclinaison similaire par rapport à l'horizontale. Cela génère un volume du corps du barrage qui est beaucoup plus important que n'importe quel barrage d'usine dans ses différentes typologies.
Comme ils sont faits de matériaux non cimentés, les barrages en matériaux meubles ont un taux élevé de creux. La perméabilité du corps du barrage n'est pas garantie par le matériau dont il est fait, ce qui est le cas des barrages d'usine. En effet, pour le bon fonctionnement d'un barrage en matériaux meubles, il est nécessaire d'incorporer un matériau imperméable, de l'argile ou un conglomérant hydraulique, à des endroits stratégiques du corps du barrage. Avec l'application correcte de ces matériaux, les problèmes liés à la perméabilité n'entraîneront pas l'effondrement de la structure ou n'entraveront pas son bon fonctionnement.
Les divers types de barrages en matériaux meubles
Des divers types de barrages en matériaux meubles existent, à savoir les barrages homogènes, les barrages à noyau et les barrages-écrans.
- Les barrages homogènes
Les barrages homogènes utilisent le matériau imperméable, en l'occurrence de l'argile dûment compactée, dans tout le corps du barrage, pour permettre à l'ensemble de l'infrastructure de bénéficier de bonnes conditions d'imperméabilité. La petite taille des grains d'argile, moins de 0,002 millimètres de diamètre, confère à ce matériau des conditions d'étanchéité très appropriées pour son utilisation dans la construction d'ouvrages hydrauliques.
Compte tenu des coefficients de friction attendus pour les argiles, variant de 15º à 20º, et de leur forme de triangle isocèle, la taille de la base d'un barrage homogène de matériaux meubles est environ 6 à 8 fois sa hauteur.
Il existe d’une section typique d'un barrage en matériaux meubles homogènes. Les barrages homogènes de matériaux en vrac peuvent incorporer de légères couvertures d'autres matériaux comme protection ou comme filtres et drains, sans compromettre leur typologie. Il s’agit du type le plus souhaitable lorsque le bassin de retenue contient des sols argileux, qui sont excavés pour l'exécution des travaux. Ils comprennent des barrages de bonnes conditions techniques ayant de faible coût.
- Les barrages en matériaux meubles avec un noyau imperméable
Le corps de ces barrages est principalement constitué de matériaux perméables meubles, incorporant à l'intérieur un noyau imperméable. Il est construit avec des matériaux argileux. Le noyau peut être situé soit dans la bande centrale du barrage, soit légèrement incliné par rapport à celui-ci. Dans les deux cas, il occupe toute sa hauteur. Les parties du barrage restant de part et d'autre du noyau sont appelées "épaules".
Ces barrages comportent également une ou plusieurs bandes avec des matériaux de granulométrie intermédiaire entre les épaules et le noyau, appelés matériaux de transition. Ils recouvrent le noyau et ont des fonctions de filtrage et de drainage.
- Les Barrages-écrans
Ce type de barrage est principalement constitué de matériaux perméables mais intègre un "écran" imperméable, reposant sur la face amont du barrage. Les matériaux utilisés dans la construction de cet écran sont très variés. Il existe actuellement des variétés de barrages avec des écrans en béton, en conglomérat hydraulique et semi-hydraulique, en asphalte et en plastique.
Un ou plusieurs matériaux de transition sont également incorporés sous l'écran d'étanchéité, ainsi qu'une bande de matériau de drainage à la base du barrage.