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celle située à l'amont de deux étranglements successifs des digues du Fleuve Rouge, dont le premier se trouve au droit des villages de Cam-Co sur la rive droite et de Phu-Ti, sur la rive gauche. À Phi-Liêt (Bac-Ninh), en particulier, les ruptures ont été très fréquentes : un vieux mandarin de la province a affirmé en avoir connu dix-huit dans sa carrière ; plus récemment on a eu à déplorer deux nouvelles brèches, l'une en juillet 1915, avec une crue de cote (11.20) l'autre en juillet 1924, avec une crue de cote (11.12). L'autre rive a été également éprouvée ;
de cote (11.12). L'autre rive a été également éprouvée ; nous ne citerons que les grandes brèches de Xam-Duong et de Xam-Thi, l'une de 120 m. de largeur, l'autre de 650 m., qui ajoutant, en 1915, leur débit à celui de la coupure de Liên-Mac ont causé la plus grande inondation connue des casiers de Hadong, Phu-Ly, Nam-Dinh et Ninh-Binh. Nous donnons ci-joint, (Voir Pl. ITT) un extrait de carte au 1/25.000e qui fait ressortir : d'une part les étranglements en question qui limitent le lit des crues à une largeur de un kilomètre environ, après un épanouissement atteignant 6.500
largeur de un kilomètre environ, après un épanouissement atteignant 6.500 m. ; d'autre part, les traces laissées, dans les casiers inondés par les courants issus des brèches successivement ouvertes dans les digues. Sans vouloir attribuer à cette situation défavorable des endiguements des deux rives la totalité des accidents survenus, nous avons cru devoir néanmoins souligner la coïncidence. Nous nous empressons d'ailleurs d'ajouter que de très importants travaux d'exhaussement, de renforcement et d'étanchement ont été exécutés, dans la région, au cours de ces dernières années et que, depuis, les digues en charge par de fortes crues n'ont donné lieu à aucune
charge par de fortes crues n'ont donné lieu à aucune inquiétude. Tout épanouissement du lit majeur se traduit, au contraire, par une réduction de pente et par suite de vitesse ; il se produit, dans ce cas, une précipitation abondante d'aliuvions et les bancs formés sont de nature à créer des tourbillons ou des divagations du fleuve d'une rive à l'autre, toutes circonstances défavorables encore à la solidité des remblais de défense. Proximité du fleuve. — Les digues trop rapprochées du lit mineur sont exposées à un écroulement dans le fleuve, si les berges peu consistantes viennent à être sapées
fleuve, si les berges peu consistantes viennent à être sapées par le courant des crues. L'accident est particulièrement à craindre près des rives concaves, où la vitesse s'amplifie et où, par suite, l'érosion peut devenir très rapide. Il va de soi que tous les travaux de renforcement des digues deviennent illusoires si les remblais restent exposés à ce danger particulièrement grave. L'usure des berges est surtout à craindre dans le cas des cours d'eau se déplaçant en terrains alluvionnaires. De ce fait, dans le delta du Tonkin, les courbes concaves des fleuves restent toujours une menace sérieuse pour les digues,
des fleuves restent toujours une menace sérieuse pour les digues, dont elles se rapprochent d'année en année, si elles ne sont point fixées à temps. Dans les études de digues, — qu'il s'agisse d'un réseau à créer ou de variantes s'imposant sur un réseau en service, — il est donc essentiel d'éloigner le plus possible les remblais du fleuve, surtout au droit de ses berges concaves. Ce principe a largement été appliqué au Tonkin dans les projets récents des longues digues neuves du Vu-Diên, Nhu-Trac et Phuong-Tra, dont la construction est en cours sur la rive droite du Fleuve Rouge.
est en cours sur la rive droite du Fleuve Rouge. Nous verrons plus loin que pour parer au danger des érosions, il convient non seulement d'étudier sévèrement le tracé des digues, mais d'entreprendre en même temps la défense des berges menacées. b) Défectuosités du profil en long. Hauteurs excessives. — Le fait, pour une digue de défense contre les inondations, d'être haute, paraît, à première vue, une qualité essentielle ; il semble bien que son profil en long sera d'autant meilleur, qu'il réservera une revanche plus forte sur le plan des plus hautes eaux connues. Il ne faut point exagérer
des plus hautes eaux connues. Il ne faut point exagérer cependant dans ce sens, les remblais hauts mis en charge accidentellement étant exposés à des accidents spéciaux. Il a été maintes fois constaté, en effet, dans l'exécution des grandes digues, qu'une masse de terre, souvent considérable, se détache, du côté de l'eau, dès que les remblais atteignent une certaine hauteur. L'étude de la question a préoccupé d'éminents ingénieurs, comme M. RESAL, qui définit les « hauteurs dangereuses » qu'il convient de ne point dépasser. Cet accident, qui se produit surtout à la baisse des eaux, est particulier aux grandes digues
à la baisse des eaux, est particulier aux grandes digues des barrages-réservoirs ; il est rare pour les remblais de hauteur relativement réduite des endiguements de lit majeur. On le combat en employant des terres suffisamment sablonneuses, en adoptant, pour les talus mouillés de faibles inclinaisons, en exécutant enfin, de fortes banquettes de pied. En matière de défense contre les inondations, il faut renoncer au système exclusif des digues si celles-ci doivent atteindre des hauteurs excessives. En 1927, après une crue exceptionnelle du Mississipi, les Américains ont jugé impossible de donner aux digues le nouvel exhaussement qu'elles auraient réclamé pour
donner aux digues le nouvel exhaussement qu'elles auraient réclamé pour être insubmersibles : déjà hautes de 18 pieds en moyenne, il eut fallu accroître en certains points cette dimension de 12 et même 19 pieds. On conçoit d'ailleurs que de semblables hauteurs augmenteraient singulièrement le danger résultant d'une brèche fortuite. Tel n'est point le cas au Tonkin, où les plus fortes digues du Fleuve Rouge n'atteignent qu'exceptionnellement 7 à 8 m. de hauteur. Hauteurs insuffisantes. — Si la crête des digues a été mal calculée, ou qu'une crue exceptionnelle, d'altitude jusque là inconnue vient à se produire, la submersion des
jusque là inconnue vient à se produire, la submersion des remblais est inévitable. C'est là, un des accidents les plus redoutables qui se puisse rencontrer. Dans ce cas, en effet, la digue fonctionne en déversoir et la lame évacuée, d'épaisseur souvent importante, prend, sur les talus aval, une vitesse maximale à la base du remblai, qui s'affouille rapidement. L'érosion gagne alors, de proche en proche, la masse des terres qui, dans un temps très court, ne peuvent plus résister à la poussée des eaux et s'écroulent, laissant une brèche que le flot envahissant agrandit en peu de temps. Tout effort
le flot envahissant agrandit en peu de temps. Tout effort pour enrager la catastrophe devient alors vain Jusqu'à ces dernières années, les ruptures par submersion des digues du Fleuve Rouge et de ses défluents se produisaient presque à chaque crue ; tous les accidents de 1926 et en particulier, la grande brèche de Lam-Giu, près de Hanoi, ont eu cette cause. On doit noter que souvent, avec une surveillance suffisamment active de la montée des eaux, la submersion a pu être évitée par la construction hâtive de diguettes de faible section. On peut citer, comme un effort considérable dans ce
section. On peut citer, comme un effort considérable dans ce sens, celui réalisé en 1926, sur les provinces de Hanam et de Hung-Yên, où un fragile barrage a été, par un travail de jour et de nuit, réalisé couche par couche, au fur et à mesure de la menace croissante, sur de très grandes longueurs. Le faible obstacle ainsi opposé à la grande crue a suffi à éviter complètement l'inondation. § 3. — CHEMINEMENT DE L'EAU SOUS LES DIGUES OU AU TRAVERS DES DIGUES Le cheminement accidentel de l'eau sous les digues est dû à la mauvaise qualité du sol
les digues est dû à la mauvaise qualité du sol d'assise, notamment quand ce sol est constitué par des terrains perméables (sables ou graviers) ou des argiles délayées et des vases fluentes. Il peut, exceptionnellement, consister en courants artésiens, qui se mettent en charge en période de crue. La pénétration de l'eau, dans le corps des digues peut provenir, soit de la mauvaise qualité des remblais et de l'insuffisance de leur section, soit de causes accidentelles : plantations des talus, ouvrages dans les remblais, présence d'animaux souterrains. La question du cheminement de l'eau, sous les remblais ou au travers des
cheminement de l'eau, sous les remblais ou au travers des remblais revêt, dans son ensemble, un intérêt capital pour la bonne tenue des digues ; nous allons la traiter ci-après avec quelques détails. a) Cheminement de l'eau sous les digues. Cas des terrains sablonneux. — Il arrive fréquemment qu'une digue prenne appui sur un terrain sablonneux. Au Tonkin, en particulier, on a, dans le cours des siècles, — dans la hâte de parer aux accidents des crues, — reconstruit souvent des digues sur les apports meubles provenant de la décantation des eaux troubles évacuées par les brèches. Il y a
des eaux troubles évacuées par les brèches. Il y a là une faute grave et, dans tous les travaux récents, on s'est soucié d'enlever, dans la mesure du possible, les bancs sablonneux à l'emplacement des digues neuves construites. Il n'en reste pas moins acquis que, sous de nombreux tronçons d'exécution ancienne, la présence de terrains perméables donne lieu à de fréquentes inquiétudes à la montée des eaux, du fait de l'abondance des infiltrations qui s'y révèlent. Photo Luzet Hanoi INONDATION DE LA Submersion de la digue rive gauche du Fleuve Rouge à Ai-Mô BRÈCHE DE GIA-QUAT (Rive gauche du Fleuve
Rouge à Ai-Mô BRÈCHE DE GIA-QUAT (Rive gauche du Fleuve Rouge) BRÈCHE A SES DÉBUTS Photos Luzet Hanoi BRÈCHE APRÈS L'INONDATION DU CASIER Nous allons expliquer ci-après le processus de ces infiltrations et indiquer les moyens d'y remédier. La question des infiltrations sous les ouvrages en terrains perméables, soumis à des pressions hydrostatiques n'est pas nouvelle ; on s'en est soucié à maintes reprises, au sujet surtout des précautions à prendre dans la construction des grandes barrages-réservoirs. Elle a été traitée récemment à la Colonie par M. R. de FARGUES, Ingénieur des Ponts et Chaussées, dont nous étendons ci-après les
Ingénieur des Ponts et Chaussées, dont nous étendons ci-après les conclusions au cas particulier des digues. En supposant une digue bien construite, avec de bonnes terres, le cas est complètement assimilable à celui d'un barrage sur sol perméable. L'eau en charge, trouvant à la base du remblai un chemin de moindre résistance, y pénètre avec une vitesse plus ou moins grande, suivant la hauteur de la crue et la largeur de la digue. Il résulte d'expériences faites, notamment par les Ingénieurs Anglais et Américains, qu'il existe, pour un terrain donné, une vitesse d'infiltration critique, au-delà de laquelle les éléments constituant
une vitesse d'infiltration critique, au-delà de laquelle les éléments constituant ce terrain sont entraînés. Si cette vitesse est dépassée, le sol d'assise est peu à peu bouleversé, et la digue perdant alors son appui, se trouve condamnée dans un temps plus ou moins long à un affaissement inévitable. Il a été, d'autre part, vérifié expérimentalement par DARCY et DUPUIS que la vitesse des filets liquides, suivant la ligne d'infiltration, est proportionnelle à la perte de charge par mètre courant. Si J est la perte de charge, la vitesse en question est donnée par une formule simple de la forme :
est donnée par une formule simple de la forme : u = kJ où k est un coefficient variable avec la nature du sol. À l'amont, la pression est celle donnée par la cote de la crue ; à l'aval elle est nulle. Si l'on suppose, sous toute la digue, le terrain d'égale perméabilité, la pression de l'amont à l'aval décroîtra régulièrement ; le diagramme des pressions aux divers points de la ligne d'infiltration sera ainsi donné par une droite ayant, sur le talus amont, pour ordonnée maximale la hauteur d'eau de la crue, et au pied du talus aval
d'eau de la crue, et au pied du talus aval une ordonnée nulle. Il résulte de ce qui précède que la vitesse d'infiltration est proportionnelle à la perte de charge, c'est-à-dire à la pente de la ligne des pressions. Cette pente sera par suite d'autant plus faible que la ligne d'infiltration aura une plus grande longueur. En Amérique, il a été déterminé, — à la suite de l'examen d'accidents survenus à des barrages en terrains perméables, — toute une série de valeurs à attribuer à un coefficient m, qui, multiplié par la charge H à l'amont, fournit une formule simple
par la charge H à l'amont, fournit une formule simple : L = mH donnant la longueur de la ligne d'infiltration. Nous indiquons ci-après les valeurs du coefficient m, établies par l'Ingénieur canadien BLIGH : Sables très fins 18 Sables fins 15 Sables à gros grains 12 Sables et graviers 9 Graviers 6 à 4 Pour les barrages en maçonnerie, la longueur, parfois très importante à donner à la ligne d'infiltration, peut être obtenue en augmentant le développement des éléments de l'ouvrage en contact avec le sol, soit par de profonds ancrages des paraplettes, soit par la construction de larges
profonds ancrages des paraplettes, soit par la construction de larges gardes-radares, soit même par l'exécution de rideaux de palplanches. La ligne d'infiltration est déviée ainsi suivant des plans verticaux. Pour les digues en terre, le moyen à la fois le plus sûr et le plus économique est d'augmenter, dans une large mesure, la dimension du remblai à sa base. On y arrive aisément, soit par l'adoucissement des talus, soit par l'exécution de banquettes de pied à l'aval, soit enfin par un retour horizontal à l'amont, des remblais imperméables de la digue. On peut adapter l'une ou l'autre de ces solutions
digue. On peut adapter l'une ou l'autre de ces solutions à chaque cas particulier qui se présente, et même les employer simultanément, si la difficulté à résoudre est particulièrement grave. Cas des terrains mouvants. — Si le terrain d'appui des digues est constitué par un sol mouvant (argiles délayées, vases ou tourbes), le cheminement de l'eau sous le remblai se produit, toutes proportions gardées, de la même façon que dans le cas précédent. L'Ingénieur BLIGH admet alors, pour le calcul de la longueur de la ligne d'infiltration, le même coefficient m = 18 que pour les sables très fins. Eu
m = 18 que pour les sables très fins. Eu égard à la grande mobilité du sol, il peut arriver, dans ces cas particulièrement défavorables, que, sous la forte pression hydrostatique développée, l'eau, trouvant, en un point de la masse mouvante, un chemin de moindre résistance, vienne à s'échapper brusquement sous forme d'un jaillissement violent à l'aval, dans les terrains protégés. Cet accident, appelé siphonnement est assez fréquent dans le delta tonkinois. Il s'est produit, en particulier, ces dernières années; sur la rive droite du Fleuve Rouge, à quelques kilomètres d'Hanoi ; les jaillissements apparus, fort importants, se sont peu
d'Hanoi ; les jaillissements apparus, fort importants, se sont peu à peu atténués et ont finalement disparu, à la suite des renforcements successivement exécutés. Quoi qu'il en soit, l'accident reste sérieux. S'il n'est point découvert à temps, il peut prendre rapidement d'alarmantes proportions : le soussol peu à peu entraîné par le courant souterrain, provoque l'affaissement de la plateforme, et la digue submergée est condamnée à une destruction certaine. Cette menace est d'ailleurs généralement accompagnée d'accidents secondaires dus à l'instabilité du sol d'assise et qui ne sont point sans gravité. Les digues qui sont souvent de grande hauteur et de
Les digues qui sont souvent de grande hauteur et de forte section exercent des charges importantes sur le terrain qui les reçoit. Si celui-ci comporte des couches détrempées ou tourbeuses, les remblais mal assis glissent, se déforment, s'affaissent ou se fendent, et leurs chances de résistance, en période de crue, se trouvent considérablement diminuées. Les solutions préconisées pour le cas des terrains d'assise de nature sablonneuse restent entièrement applicables. Les banquettes de pied de l'aval et les retours horizontaux des remblais à l'amont jouent alors le double rôle d'allonger la ligne d'infiltration et de constituer en même temps une butte
ligne d'infiltration et de constituer en même temps une butte efficace des talus en mouvement. Effets des nappes artésiennes. — La présence de nappes en charge sous les digues donne lieu, parfois, à de forts curieux accidents. Nous citerons le cas à Man-Xuyên, (province de Hung-Yên) d'un renard, à écoulement ascensionnel, qui, jusqu'à ces dernières années, débitait abondamment bien avant que le talus amont de la digue soit en charge. En période de hautes eaux, il donnait lieu à des entrainements abondants de sables noirs ; on cite, au cours de la crue de 1926, un très important affaissement de
de la crue de 1926, un très important affaissement de la plateforme, dû à l'excavation creusée sous la digue par le courant souterrain. Depuis, la masse des terres amoncelées, dans la région du jaillissement, a atténué l'accident qui ne se traduit plus seulement par une forte imbibition des banquettes exécutées. De même que dans ces cas spéciaux, on a pu se rendre compte, à Man-Xuyên, de la verticalité et de la grande profondeur du puits alimentaire, qui dépassait certainement dix mètres. Le phénomène s'explique naturellement de la même façon que les sources artésiennes, par l'existence sous la digue, d'une nappe
les sources artésiennes, par l'existence sous la digue, d'une nappe souterraine qui se met en charge au moment des crues. On peut supposer que des sables, déposés lors d'une rupture ancienne, sur des argiles compactes aient été recouverts peu à peu dans la suite par des alluvions imperméables. On peut admettre aussi que le banc poreux ainsi emprisonné, est en communication, soit avec une cuvette du lit majeur, soit avec le fleuve lui-même. Les eaux drainées par les sables se mettent ainsi en charge, à partir d'une certaine altitude de la crue et trouvant, immédiatement à l'aval de la digue,
la crue et trouvant, immédiatement à l'aval de la digue, un terrain de moindre résistance, s'échappent verticalement, comme il a été expliqué plus haut. La coupe schématique donnée ci-contre permet de suivre aisément le processus présumu du jaillissement. b) Cheminement de l'eau au travers des digues. Effets de l'imbibition — Éboulements des talus extérieurs ; renards et suintements. — La qualité capitale d'une digue est d'être étanche; les remblais exécutés par les procédés ordinaires ne le sont jamais rigoureusement. De ce fait, si une digue se trouve en charge durant une période de longue durée, elle arrive à s'imbiber plus
une période de longue durée, elle arrive à s'imbiber plus ou moins abondamment ; l'inconvénient s'amplifie, si elle est soumise, dans le même temps, à de fortes pluies. L'accident sans conséquence, en général, pour des remblais de grande épaisseur et bien exécutés, à l'aide de bonnes terres, peut devenir rapidement très grave, dans le cas de digues exagérément perméables ou de dimensions trop réduites. Il se produit alors une déformation caractéristique des talus extérieurs, qui peut s'expliquer comme suit : Au fur et à mesure de la montée de la crue, suivant des plans m n, m' n', etc. la
crue, suivant des plans m n, m' n', etc. la masse des remblais imprégnés s'accroît et se trouve limitée successivement par des courbes telles que m p, m' p' Ces courbes, infléchies vers le bas, ont pour ordonnées les hauteurs piezométriques des nappes d'infiltration, qui diminuent graduellement, au fur et à mesure de l'augmentation de la masse des terres rencontrées. Il arrive un moment où une courbe, telle que m" p", atteint le pied du talus ; il se produit alors des suintements ; la couche basse se détrempe de plus en plus ; le coefficient de frottement des terres
plus en plus ; le coefficient de frottement des terres du remblai sur elles-mêmes ou sur le sol d'assise diminue. Comme dans le cas déjà étudié des sous-sols perméables, si la vitesse des filets liquides atteignant le talus dépasse la vitesse critique, les terres sont entraînées ; des glissements se produisent alors et le talus s'affaisse en prenant la double inflexion indiquée au croquis ci-dessus. L'accident est généralement accompagné de renards, plus ou moins abondamment alimentés et qui deviennent rapidement dangereux, s'ils débitent de l'eau trouble. Si la vitesse limite n'est point atteinte, l'imbibition a seulement pour conséquence des suintements
n'est point atteinte, l'imbibition a seulement pour conséquence des suintements sans gravité. Les éboulements des talus sont, naturellement favorisés si le terrain d'appui est imperméable et glissant. Au Tonkin, avant les renforcements entrepris en 1926, l'imbibition complète des digues était la règle chaque année et, au cours des crues de longue durée, les affaissements des talus, gagnant souvent la plateforme des remblais se multipliaient, nécessitant de laborieux travaux et une surveillance de tous les instants. En général, l'accident prévient, et il peut être efficacement combattu à l'aide de bambous fichés dans les zones menacées. On conçoit, malgré tout, qu'une négligence
dans les zones menacées. On conçoit, malgré tout, qu'une négligence dans cette fixation des terres serait de nature à entraîner la perte de la digue. Actuellement, les effets de l'imbibition ont pu être, au Tonkin, singulièrement diminués, sinon complètement supprimés, pour toutes les digues étanchées, sur leur talus amont, par des masques corroyés mécaniquement. Cheminement de l'eau dans les remblais argileux. — Les argiles, surtout dans les chantiers à gros effectifs dont la surveillance continue est difficile, sont employées, la plupart du temps, sous forme de grosses mottes parallélépipèdes juxtaposées, très humides, dont les joints sont après coup plus ou
très humides, dont les joints sont après coup plus ou moins bourrés à l'aide de terres de même nature. En cours de travaux, les remblais exécutés donnent, à première vue, l'impression d'une masse très dense, très homogène et rigoureusement imperméable. Il n'en est plus de même, lorsqu'après dessication, l'argile a rendu son eau et que, soumises à un retrait considérable, les mottes primitives se sont reconstituées, avec des joints amplifiés. L'ensemble obtenu est alors assez semblable à une maçonnerie de gros blocs, sans mortier ; on conçoit qu'il constitue, à la montée des eaux, un véritable drain. On doit reconnaître
la montée des eaux, un véritable drain. On doit reconnaître que l'inconvénient de semblables remblais a dû apparaître dès les temps les plus lointains, et que rares sont les digues entièrement construites en argile. Toutefois, de fréquents renards d'eau claire, apparaissant dans des talus à peine imbibés, ne peuvent s'expliquer que par la présence, dans les remblais, de couches de glaise isolées laissant serpenter l'eau en charge comme dans de véritables conduites. En général, il n'y a pas entraînement de ferrites dans les eaux s'infiltrant entre les mottes d'argile. L'accident à craindre, — et il reste assez grave, — est
à craindre, — et il reste assez grave, — est un glissement général, sous l'effet de la poussée hydrostatique, des remblais mal assis sur la couche où se produit le ruissellement. Il va de soi qu'une digue, entièrement en argile, serait très rapidement disloquée par la masse des eaux en charge qui la traverserait à la première crue. Nous devons signaler un cas fort curieux des méfaits de l'argile qui a été constaté jusqu'à ces dernières années sur la digue de Nhu-Trac (R. D. du Fleuve Rouge, province de Hanam), où des renforcements importants, justifiés par la proximité du fleuve,