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Cracks are always a serious concern in the stability analysis of gravity dams. One of the main reasons for the initiation of cracks is overflow. In most pr
The shear strength of joints is governed by surface morphology, including roughness and interlocking conditions. Several criteria have been developed in recent decades to assess shear behavior. However, most civil engineering guidelines suggest using the Mohr-Coulomb criterion to evaluate shear strength. The Mohr-Coulomb criterion relies on a friction angle and a cohesion value determined from laboratory tests, the literature, and the engineer's experience. Two distinct cohesion concepts can be considered: true cohesion, which is a bond between the walls of the joint, and apparent cohesion. Apparent cohesion is obtained by performing a linear regression for the experimental shear strengths obtained in the laboratory for a given normal load interval. For unbounded joints, true cohesion cannot be considered because the walls are not physically bonded. However, apparent cohesion, describing joint roughness, interlocking, and the conditions of the joint walls, can be used with the Mohr-Coulomb criterion. Civil engineering standards are cautious about the use of apparent cohesion during design, and guidelines often recommend considering a null or low value. In this article, we focus on the effects of surface morphology on apparent cohesion, to better appraise the relevance of taking apparent cohesion into account in the Mohr-Coulomb criterion. Direct shear tests were performed on four different rock joint replicas tested under low normal load conditions (0.1–1.0 MPa). The results showed that apparent cohesion increased with roughness. Results also showed that the interlocking and damage state of the joint wall surfaces play a key role in the apparent cohesion value. When the sample is damaged or poorly interlocked, apparent cohesion is significantly reduced.
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Cette communication presente une synthese des differentes cotes et crues de reference habituellement utilisees pour l’evaluation de la securite d’un ouvrage hydraulique, y compris dans le cas d’un barrage ecreteur de crues ou d’une digue de protection contre les inondations. Les discussions au sein du groupe de travail du CFBR consacre a la justification de la stabilite des barrages et les travaux de recherche menes au Cemagref dans le domaine de l’analyse de risques appliquee aux ouvrages hydrauliques montrent les limites de ces definitions et ouvrent de nouvelles perspectives. Des propositions sont donc faites pour clarifier la terminologie. Cela aboutit a privilegier la determination des cotes atteintes dans la retenue pour differents scenarios de crues. Au final, il apparait possible d’associer des probabilites d’occurrence au depassement de la cote de surete ou de la cote de danger de rupture, et parallelement de proposer des valeurs minimales cibles pour ces probabilites, en fonction des types d’ouvrages et de leur classe.
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This paper proposes a methodology to take into account of the dependence between hydraulic loading and shear strength in a probability-based procedure for assessing the gravity dam structural safety. This is a major point in a probability-based approach where extreme loadings are a determining factor of dam reliability. The proposed approach uses a parabolic formulation of concrete shear strength. It aims at providing a better representation of the intrinsic curve for normal stress lower levels that might develop in the dam upstream area under extreme hydrostatic loading conditions. Based on the FORM method and on Monte Carlo simulations, a case study shows how relevant the proposed method is and the impact thereof on the results of a reliability analysis completed for an existing gravity dam.
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La France, ainsi que d'autres regions du monde, sont frequemment l'objet d'episodes de crues devastatrices. Les degâts humains et materiels sont amplifies en cas de rupture d'un ouvrage de protection. Malheureusement, ces structures a longs lineaires sont des ouvrages le plus souvent mal entretenus et ayant montre des signes de fragilite a de nombreuses reprises. Aussi, la gestion des digues fluviales souleve plusieurs problemes considerables pour les decideurs charges de garantir une securite maximale a la population pour un cout de gestion acceptable. Le projet Digsure a pour vocation de proposer aux gestionnaires des methodes scientifiques ainsi que des outils techniques de gestion des digues. Ces outils d'aide au diagnostic permettront d'evaluer la performance des digues tout le long du lineaire.
This paper proposes a methodology to take into account of the dependence between hydraulic loading and shear strength in a probability-based procedure for assessing the gravity dam structural safety. This is a major point in a probability-based approach where extreme loadings are a determining factor of dam reliability. The proposed approach uses a parabolic formulation of concrete shear strength. It aims at providing a better representation of the intrinsic curve for normal stress lower levels that might develop in the dam upstream area under extreme hydrostatic loading conditions. Based on the FORM method and on Monte Carlo simulations, a case study shows how relevant the proposed method is and the impact thereof on the results of a reliability analysis completed for an existing gravity dam.
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Les ouvrages de protection contre la houle ou contre les submersions couvrent 17 % des côtes françaises, soit 1 210 km [1]. Compte tenu du changement climatique, notamment l’élévation du niveau de la mer, et de la présence démographique importante, les enjeux sur le littoral sont considérables. Dans ce contexte, le projet de recherche collaborative DIGUE 2020 a été conçu afin de permettre une meilleure maîtrise du risque de submersion marine. Le projet DIGUE 2020 vise à construire une plateforme de recherche sur les digues maritimes en y associant, en parallèle, les travaux de trois thèses et d’un post-doc traitant des thématiques suivantes : - réaliser une plateforme de recherche en utilisant un concept innovant de réalisation de digue en sol-chaux en milieu marin, - quantifier les effets de l’action de la mer sur les digues de protection, - quantifier la durabilité du matériau des digues en sol-chaux en milieu marin, - évaluer la perception du risque de submersion marine. Les connaissances développées et partagées au moyen des travaux de recherche et de la plateforme envisagée ont pour objectif, à moyen terme, le développement de projets de confortement ou d’élaboration de nouvelles digues d’une conception durable. Sur le long terme, le projet DIGUE 2020 a pour vocation d’être reproduit sur d’autres sites maritimes régionaux, français, mais aussi européens et internationaux compte tenu des résultats attendus qui ont une portée au-delà de la Région Sud Provence Alpes Côte d'Azur.
