Digues et petits barrages en terre : un appareillage permettant de simuler une surverse in situ

La rupture d'une digue fluviale suite a la survenue d'une crue depassant la crete de l'ouvrage constitue l'un des scenarios incontournables de l'etude de dangers. Il est capital de quantifier la resistance a la surverse. Des essais a petite echelle au laboratoire sont exclus, du fait de l'absence de similitude pour un phenomene d'ecoulement a surface libre sur forte pente avec erosion d'un sol cohesif. Par ailleurs, apporter le sol de digue dans un canal hydraulique de laboratoire ne permet pas d'avoir une representation correcte du materiau en place, en terme de granulometrie et d'heterogeneite induite par le compactage par couches. C'est la raison pour laquelle nous avons developpe un simulateur de surverse in situ, a echelle un. Le dispositif a ete deploye pour la premiere fois en avril 2016 dans le cadre du projet de recherche DigueELITE sur une digue experimentale de 3,5 m de haut, dans 2 canaux de 61 cm de large et 15 m de long, couvrant le talus aval (pente 1,5H/1V) et la plate-forme aval : l'un sur sol-chaux, l'autre sur sol non traite. Deux campagnes d'essais ont ete realisees, avec des debits allant jusqu'a 570 l/s par metre lineaire, des vitesses de 5 m/s en pied de talus, et une lame d'eau de 30 cm en crete. La procedure suivie s'appuie sur les recommandations de la norme ASTM-D6460. Chaque campagne correspond a une duree d'ecoulement de 4h30. La premiere phase d'erosion est celle de la couche superficielle. La deuxieme phase est celle du sol constitutif. L'erosion se fait en marches d'escalier, en faisant apparaitre les couches de compactage. Les resultats obtenus avec le simulateur de surverse montrent que le sol-chaux a une meilleure resistance a l'erosion que le sol non-traite. Par rapport au sol non traite, l'erosion en partie basse du talus est 3 fois moins importante dans le sol-chaux, et le developpement de la fosse d'erosion en pied de talus aval y est 5 a 10 fois moins important.