AVANT-PROJET DES OUVRAGES DE PROTECTION …unesdoc.unesco.org/images/0013/001342/134230fo.pdf · les questions relatives à la mise en place du remblai puisque rien n'est à cet égard

i

AVANT-PROJET DES OUVRAGES

DE PROTECTION DES

TEMPLES D'ABOU SIMBEL

3

DOCUMENTS TECHNIQUES : Textes

3,4

Construction des Ouvrages

G E N E R A L I T E S

3 , 4 0 - 1

A

Les problèmes de construction du bar rage d'Abou Simbel sont de deux sor tes : l e s uns sont classiques e t seront t ra i tés pa r des mé- thodes courantes , l e s au t res sont exceptionnels e t méri tent une attention toute spéciale .

C 'es t a ins i qu' i l n ' a pas é té jugé utile de développer en détail l e s questions relatives à la mise en place du remblai puisque r ien n 'es t à ce t égard t r è s particulier. D'autre par t on a pu l i r e dans le fasc icu le 3 , 3 - "Conception des ouvrages" l ' e ssent ie l de ces questions. Mais il était nécessa i re pa r contre d 'exposer plus particulièrement ce qui fait d'Abou Simbe.1 un s i te ra rement rencontré par les en t repreneurs .

I1 l eu r s e r a demandé par exemple d'exécuter des injections difficiles puisque l e s alluvions e t l e rocher B étancher sont poreux e t ne s e la isseront pas pénétrer par les coulis ordinaires e t que, pour- tant , il faut réduire l e s fuites à des débits plus bas qu'il n 'es t néces- s a i r e habituellement. Un au t re aspect inusité e s t la construction s u r une seule rive du fleuve, c 'es t -à-dire l 'obstruction partielle d'un lit oh l e s vi tesses naturelles sont déjà élevées e t oh l e s fonds de sable sont affouillables. Le problème de la pr i se de possession- de l a zone d 'empr ise du remblai e t celui de l a protection du chantier e t des ouvrages contre l 'érosion e s t donc tout par t icul ier . L'ouvrage , on l ' a vu , s e r a commencé dans l 'eau , la mise à sec d'une fouille auss i profonde dans une alluvion perméable étant prohibitive. Les compacités requises pour la stabilité de la fondation du remblai seront obtenues par vibration en profondeur, g râce à un outillage peu courant. Enf in ,

, l 'exploitation des différents gisements de matér iaux s e r a difficile, puisque certains sont dans l 'eau, d 'au t res sont à sec mais seront-poyks avant la fin du chant ie r , d 'autres sont t r è s éloignés. Les c a r r i è r e s de g r è s ne posent pas ces problèmes, mais posent celui de l'obtention du rocher de qualité suffisante.

Ces différents aspects spéciaux de la construction du bar rage sont t ra i tés dans les chapitres qui suivent. L1 ne faut évidemment pas y voir des spécifications techniques r igides , mais bien plutôt des sug- gestions faites ap rès l 'étude prél iminaire de cette année. Ces points délicats devront évidemment ê t r e r ep r i s et analysés plus en détail et peut-$tre a justés en fonction des propositions qui seront faites pa r des entrepreneurs compétents. L 'é ta t actuel des connaissances e s t suffisant toutefois pour qu'on a i t pu évaluer l e s difficultés à l eur juste niveau et en t i r e r une estimation de programme et de coût.

Dans .le chapitre 3 , 4 1 l es ingénieurs hydrauliciens de SOGREAH (Grenoble-France) présentent une étude de l 'écoulement du N i l pendant

3,40 - 2

e t ap rès la construction du ba r rage , e t ils donnent une solution cons- tructive pour obtenir une zone d'eau calme o Ù t rava i l le r , tout en l imi- tant l e s affouillements.

Dans l e chapitre 3,42 on-trouve la description rapide de la construction du remblai du b a r r a g e , e t en par t icul ier des problèmes d'exploitation des différentes sources de matér iaux.

Le chapitre 3 , 4 3 e s t consacré aux injections e t au drainage. On y trouve un rapport rédigé pa r le spécialiste de l ' injection des alluvions , M. E . lSCHY.

Les principaux aménagements de chantier sont rapidement décr i ts dans .le chapitre 3,44.

Enfin l e chapitre 3,45 reprend l 'ensemble de l a construction pour en d r e s s e r l e programme. On y voit comment les différentes pha- s e s de travaux peuvent s e s i tuer dans l e temps de manière 2. s ' accommoder au mieux des conditionsvarikes qui l eu r sont imposées et B ga- ran t i r la croissance harmonieuse du bar rage de protection suffisamment en avance s u r l a montée de l 'eau dans l e r é s e r v o i r ,

3,41

E T U D E D E L ' E C O U L E M E N T D U N I L

A U D R O I T D U B A R R A G E P E N D A N T

E T A P R E S S A C O N S T R U C T I O N

S O G R E A H

s 0 G R E A H : S O C I E T E G R E N O B L O I S E D ' E T U D E S E T

D ' A P L I C A T I O N S H Y D R A U L I Q U E S - G R E N O B L E ( I s 8 r e ) F R A N C E

3,410 - TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION (3 ,41 1)

DONNEES DU PROBLEME (3,412)

Générali tés (3,4120)

Niveaux e t débits (3,4121)

Charr iage solide (3,4122)

Pentes e t vi tesses (3,4123)

Conclusion (3,4124)

EXAMEN PRELIMINAIRE THEORIQUE DES AFFOUILLEMENTS (3,413)

Modification du l i t (3,4131)

Rouleau B l 'aval (3,4132)

EXAMEN PRELIMINAIRE DES DIVERS MOYENS DE PROTECTION DY CHANTIER (3,414)

Générali tés (3,4140)

Protection p a r parafouille intégré a u bar rage (3,4141)

Protections indépendantes du ba r rage - (3,4142)

ETUDE SUR MODELE REDUIT DE LA PROTECTION PAR EPIS (3,415)

Le modèle réduit - Echelle . (3,4151)

Le modèle réduit - Formes (3,4152)

Essais de réglage e t conduite des recherches (3,4153)

Résultats généraux des recherches (3,4154)

Conclusion (3,4155)

SOLUTION PROPOSEE (3,416)

Epi non submergé (3,4161)

Submersion de l'épi (3,4162)

Constitutioh de l ' épi propose' (3,4163)

CONTROLE DES DEPOTS (3,417)

EROSION DES BERGES (3,418)

CONCLUSIONS (3,419)

3 ,41 = 1

3,411 - INTRODUCTION

Comme le montrent la vue enplan et l eprof i l e n t r ave r s de la figure 4,411, l e bar rage occupera une place t r è s importante dans le l i t actuel du fleuve.

L'écoulement naturel s e r a fortement r é t r é c i e t dévié, ce qui conduira à de t r è s importantes modifications dans l e s vi tesses et l e s directions de courants d'une p a r t , et dans la topographie des fonds e t des berges affouillables d 'autre pa r t . I1 convient de prévoir d ' importantes protections si l 'on veut réduire les affouillements et peut-être a u s s i l e s dépôts l e long des fondations du bar rage durant l aphase provisoire de construction. Ce sont ce s problèmes que nous allons examiner maintenant.

3,412 - DONNEES DU PROBLEME

3,4120 - Générali tés

A Abou Simbel , si tué à 280 km environ en amont du bar rage d'Assouan en suivant l e f leuve, la vallée du Nil s e présente comme cu1 sillon parfois a s s e z Ctroit, taillé dans le plateau gréseux . Les eaux occupent quelquefois la presque totalité de ce sillon e t la issent peu de place aux t e r r a s s e s alluviales plus ou moins anciennes et plus ou moins protégées contre les inondations. Le creusement du sillon e s t t r è s an- cien. E n face des temples la profondeur du thalweg rocheux e t l 'épais - s e u r des alluvions qui le comblent sont de l ' o rd re de 25 m.

3,4121 - Niveaux et débits (1)

Malgré l 'éloignement, l 'écoulement à Abou Simbel e s t encore fortement influencé pa r l e ba r r age actuel d'Assouan. En effet , l es ni- veauxd'étiage (1 10) e t les niveaux des c rues (1 17), le ba r rage d'Assouan étant ouvert , sont t r è s nettement infér ieurs au niveau du remous qui s 'é tabl i t lorsque l e ba r rage e s t f e r m é , même B faible débit (119).

(1) - Les n i v e a u x s o n t donnes e n " S u r v e y L e v e l s " .

3,41 - 2

Ce ba r rage , malgré l e s manœuvres d 'ouverture aux grandes c rues , a probablement contribué à f ixe r la r iv iè re légèrement plus haut qu 'à l ' é ta t naturel e t à c r é e r des t e r r a s s e s alluviales nouvelles aux environs des cotes 118- 120 atteintes en cas de grandes c rues et pour Cer- taines manœuvres des vannes au ba r rage ,

Dans l 'é ta t ac tue l , Assouan étant ouvert , l es débits de c rue ne sont pas différents des débits naturels , c a r l 'effet de remous duba r - rage e s t faible à Abou Simbel. I1 n 'en s e r a pas de même avec l e grand bar rage de Sadd e l Aali pour lequel une bonne par t de la fu ture retenue s e t rouvera en amont d'Abou Simbel. Avec l'exploitation prévue pour le futur ba r rage , c 'es t -à-dire remplissage en c r u e e t vidange lente au cours de la saison sèche, l e s débits les plus for t s B Abou Simbel seront diminués d'environ la moitié. En effet, d'une par t la retenue duba r rage e s t capable d 'accumuler tout l e volume d'une c rue e t d 'autre par t la moi- t ié de cet te retenue s e trouve en amont d'Abou Simbel,

Si l 'on examine l e programme de construction prévu pour Sadd e l Aali et les conséquences B Abou Simbel , on voit que jusqu'en Juil- l e t 1963, Sadd e l Aali n ' a aucune influence. Ce n ' e s t qu'à la c rue d'Août et Septembre de 1963 qu 'apparaî t ra un exhaussement de 1 m, w i t (120) a u l ieu de (119) pour la crue, puis un remplissage de la retenue à (125). Les années suivantes , l es niveaux de c rue et de retenue seront progressivement augmente's. On au ra donc :

- pendant l e s p remiè res années de construction, des variations de niveau entre (110) e t (120), soit une différence de 8 2 10 m ;

- puis l e s années suivantes des variations de niveau en t re :

(111) e t (125), soit une différence de 14 m , 24 m , 30 m , 16 m.

(111) e t (135), I ' ' I ' I

(117) e t (147), II II II

(136) e t (152), I ' II

La plus for te c r u e connue a a t t e i n t un d é b i t d'environ 13.000 m3/s à Abou Simbel; pour nos études e t e s sa i s , nous avons surtout considéré l e s c rues plus courantes de 9.000 à 10.000 m3/s .

3,4122 - Charr iage solide

Le char r iage de fond e s t essentiellement constitué de sables f ins avec quelques petits g rav ie r s . Les résultats des analyses granu- lométriques n 'étant pas encore connus au moment de nos &udes, nous

4

3,41 - 3

avons uti l isé l e s données connues à Sadd e l Aali, soit beaucoup de sable fin compris entre 0 , l e t 0 , 3 m m , du sable g r o s s i e r compris en t re O , 1 mm et 1 mm et quelques zones de petits g rav ie r s .

P a r l a su i t e l e s résul ta ts des sondages àAbou Simbel ontmon- t r é que cette hypothèse était justifiée e t légèrement pess imis te , l e s sables étant t r e s 1Cgèrement plus g ros .

Le t ransport en suspension e s t constitué de sables f ins, s i l t s e t a rg i l e s . Le volume total t ransporté est compris en t re 50 e t l 0 0 m i l - lions de m3 par an .

Dès que l e s niveaux e n c rue seront exhaussés par l e nouveau batardeau de Sadd e l Aal i , on observera deux fai ts nouveaux :

- des dépôts s e produiront A l 'amont en fin de c r u e , puis seront en- t r a f i é s en aval l 'année suivante au début de la c rue , lorsque la re te - nue sera vide. On pourrai t donc assister 3 des formations de bancs de sable provoquant au passage et localement de t r è s for t s affouillements . En réa l i té , la retenue, même pour une faible hauteur, a un volume beaucoup plus important que l 'apport de mat iè re solide. 11 e s t donc probable que c e s dépôts se ront é ta lés e t peu sensibles durant les quelques années oÙ cette difficulté pourrai t apparaî t re pour Abou Simbel.

- l ' au t re fait s e r a la clarification de plus en plus grande des eaux de c r u e , mis à par t l es courants de densité qui pourront appara î t re dès que l e s niveaux seront plus hauts . Les eaux plus c la i res donneront plus d'affouillements, mais comme el les correspondent à d e s v i tesses plus faibles, l e résul ta t final s e r a sûrement une réduction des affouil- l ements , sauf pour l e s berges oh la destruction due au batillage ne s e r a pas compensée par des dépôts.

3 , 4 1 2 3 - Pentes et v i tesses

Dans l 'é ta t actuel la pente de l 'écoulement var ie en cours de c rues pour deux raisons : d'une par t parce que la relation niveau-débit va r i e l e long de la r iv i è re , la variation de niveau pour une même variation de débit étant plus for te en aval qu'en amont d'Abou Simbel , e t d 'autre par t en raison du phénomène de propagation. Comme la pente e s t faible e t l e s variations de niveau f o r t e s , la variation de pente e s t sensible (1/9.000 2 1/12.000 environ en c rue ) . La manoeuvre du ba r - rage d'Assouan peut réduire fortement cette pente.

3 , 4 1 , 4

Les vi tesses sont donc a s s e z var iables pour une même hauteur d'eau. E n crue, dans l ' é ta t actuel, e l les atteignent une moyenne de 2 m/s avec des maxima locaux à 2,50 m/s environ.

3,4124 - Conclusion

On voit que, l 'effet local du bar rage d'Abou Simbel lui-même étant mis 3 part , l e ba r r age de Sadd e l Aali ne changera r ienauxécou- lements pendant l e s premières années, puis progressivement il tendra pa r exhaussement des niveaux B réduire doublement l e s v i tesses d'écou- lement , d'une par t par réduction du débit maximum, d 'autre par t par augmentation des sect ions.

3,413 - EXAMEN PRELIMINAIRE THEORIQUE DES AFFOUILLEMENTS

3,413 1 - Modification du l i t

Le futur bar rage d'Abou Simbel e s t placé B l 'extrados d'un coude du fleuve ayant un rayon de l 'o rdre de 6.000 m à l 'extrados e t donnant un changement de direction de 40" environ.

Actuellement, on observe des affouillements naturels qui a t - teignent la cote (98) , soit environ 13 m au-dessous du fond moyen que l 'on peut s i tuer 5 (1 11). Sachant que l e s affouillements varient au cours des c rues e t s e comblent en partie à la décrue, il n 'es t pas impossible de pense r , puisque le relevé des fonds a été fait en t re deux crues , que des fosses de 2 0 m sous l e fond moyen peuvent s e c r e u s e r dans de tels coudes, pendant la c r u e .

La coupe en t r ave r s au droi t de la zone qui s e r a la plus ré t réc ie par l e b a r r a g e , a,pour le fond naturel donné par l e s re levés e t pour l e niveau d'eau B (1 17),une surface de :

- 6.300 m2 avant construction du bar rage ;

- 2.900 m2 ap rès construction du ba r rage .

La l a rgeur offerte à l 'écoulement au niveau du plan d'eau ( 117) pas se ra de 1.075 m B 535 m.

S i l 'on admet , en première approximation, que les vi tesses d 'équilibre du fond affouillable res teront l e s m ê m e s , on obtient un abais - sement du fond moyen de 7 m, soit un abaissement de la cote (111) la

4

3,41 - 5

cote (104). Mais l e s fosses d'affouillement seront considérablement augmentées pa r l 'obstacle que constitue l e bar rage placé en plein dans l e coude (voir Fig. 4,411 ).

La forme de l 'obstacle e t l ' inclinaison du parement amont du bar rage font qu' i l e s t difficile d 'avoir une opinion préc ise s u r l e s affouillements auxquels on pourra s 'a t tendre.

On sai t que l e s affouillements l e s plus for ts sont dus aux courants secondaires qui s e forment à la déviation du courant. La naissance de ces courants peut s 'expliquer ainsi dans l es coudes, l e s m a s s e s d'eau les plus rapides, c ' es t -à -d i re cel les qui possèdent l e plus d 'énergie cinétique, sont les plus difficiles àdévier . El les tendent donc 2 s e d i r iger e t s 'accumuler s u r la paroi déviatrice. Le dévers a ins i c r é é pa r cet afflux constitue a lo r s la force qui oblige l 'eau à dévier . Les m a s s e s d ' eau le s plus lentes subissentaucont ra i re la loi des m a s s e s l e s plus rapides; elles sont chassées de l ' ex t rados .

En raison de la réparti t ion des vi tesses dans l 'écoulement, ce sont donc les m a s s e s d 'eau de surface qui vont v e r s l 'extrados e t l e s m a s s e s de fond qui en sont chassées. C e mouvement, amorcé dans le cou- d e , s e continuera ensuite sous l 'effet de l ' inertie. I1 en résul te un courant secondaire à axe horizontal qui s e superpose a u courant principal (voir photo e t schéma de la figure 4,412). Ce courant fait plonger l e s eaux de surface, sans élément solide, contre la berge d'extrados qui s e c reuse et repousse le débit solide de fond v e r s l e centre. I1 s e forme un sillon caractér is t ique avec affouillement maximum près de la paroi e t forma- tion d'un talus du côté intér ieur s u r lequel progresse une grande par t ie du débit solide.

Avec l ' inclinaison du parement du barrage, l e retournement de l 'eau de surface v e r s le fond ne s e f e ra pas avec autant d'intensité qu'avec une paroi verticale. L'affouillement correspondant s e r a donc plus faible,.

Avec un m u r ver t ical placé dans des conditions analogues B tous points de vue, on pourrai t s 'a t tendre des affouillements atteignant s ix -fois la profondeur d 'eau au débit maximum. Avec l e talus incliné, ce t affouillement peut ê t r e seulement de deux à t rois fois. Mais dans notre c a s il e s t difficile def ixer laprofondeur d'eau 5 laquelle i l fau t s e rap- por te r : elle s e si tue en t re celle d'amont e t celle de la section la plus é t ro i te . Dans l e s conditions l e s plus défavorables, on devrait avo i r , semble- t - i l , des creusements de 20 à 30 m è t r e s au pied du b a r r a g e , mettant B nu l e rocher f r iable .

3 ,41 - 6

3,4132 - Rouleau 2 l 'aval

Après l e passage étroit l e courant va décoller duba r rage e t un courant de r e tou r , ou rouleau 2. axe ver t ica l , va se f o r m e r B l ' a b r i du ba r rage . Dans cette zone il e s t probable que des dépôts de s i l t , a rg i le e t sables t r è s fins se produiront.

T r è s probablement, ce rouleau repoussera l e courant v e r s la rive droite oh des érosions s e produiront.

3,414 - EXAMEN PRELIMINAIRE DES DIVERS MOYENS DE PROTECTION DU CHANTIER

3,4140 - Générali tés

Le p r o b 1 è m e de détailde p r o t e c t i o n duchant ier e s t a s s e z complexe, c a r il s e ra i t souhaitable, par endroits, de l imiter plus ou moins l e s affouillements, et en d 'au t res points de l imi te r plus oumoins l e s dépôts. Cela peut dépendre des méthodes d'exécution des fondations. Au stade actuel des é tudes, il e s t prématuré d 'examiner ces questions en détail e t il suffit de voir dans quelles mesures e t p a r quels moyens on peut a s s u r e r une protection générale du chantier contre l e s affouillements et éventuellement les dépôts. Par la suite, au cours de l 'étude définitive, il conviendra d 'examiner en détai l , de c e point de vue (affouillements e t dépôts) , l e s différentes phases de construction.

P lus ieurs solutions s'offrent ànous pour cette protectiongéné- r a l e ; nous allons les examiner rapidement avant de f a i r e un choix.

3,4141 - Protection par parafouille intégré au bar rage

3,4141 1 - Parafouille en profondeur

Cette solution e s t difficile, e n raison des grandes profondeurs B atteindre. Nous avons vu que l e parafouille vertical (palplanches) pour- rait considérablement augmenter l e s affouillem,ents e t que l 'on pouvait s 'a t tendre B des longueurs inusitées de palplanches (plus de 30 m).

3,41412 - Parafouille en banquette

Il s 'agi t d'un tapis épais d 'enrochements , posé s u r l e fond, du côté extér ieur dubarrage. Comme au pied dubar rage on ne peut to lé rer

,

3 ,41 - 7

d'éboulement ou glissement ap rès construction, il faut que cette banquette soit en place définitivement, tout au moins à proximité du ba r - rage . Pour ce la , une grande partie de la banquette doit ê t r e placée B une certaine p r o f o n d e u r , pour tenir compte de l 'approfondissement moyen et des affouillements marginaux.

' En p remiè re approximation e t compte tenu de l 'approfondissement moyen du l i t au droit du barrage, cette banquette d 'enrochements devrait ê t r e placée à la cote (90) à sa b a s e , s u r une l a rgeur de 40 5 50 m. Son Cpaisseur s e ra i t de 5 m environ, la banquette s 'étendant s u r les 2/3 amont du barrage. Pour placer cette banquette, il faudra draguer 5 30 m au-dessous des eaux habituelles une fosse de 20 m de profon- deu r , dans des sables s'éboulant. Cette opération a s s e z difficile peut r e t a rde r l 'exécution du bar rage e t p résenter des difficultés. Contrai- rement à ce que l 'on pouvait penser a p r i o r i , la protection intégrée ne vient pas en renforcement du b a r r a g e , c a r elle désorganise e t allège le sol devant l e ba r r age .

3,4142 - Protections indéDendantes du bar rage

Les solutions indépendantes du bar rage ont paru préférab les , afin de l a i s s e r h l a fois plus de l iber té et plus de délai pour t r a i t e r les fondations du ba r rage .

3,41421 - Endiguement rectifié

Si l 'on examine le t r a c é général du fleuve , on voit que, contrairement aux coudes habituels, l e rayon d' intrados e s t plus grand que l e rayon d'extrados : on a une so r t e d 'é largissement dul i t a u droit du coude. Si l 'on fait une digue en rive gauche parallèle à l ' i n t r ados , B une distance de 500 m environ, d'une pa r t on adoucit l e coude , d'autre par t on régular ise la l a rgeur du fleuve qui e s t voisine de 500 m B 3.000 m environ enamont des temples. Avec ce grand rayon, l e s affouillements d 'extrados s 'ajoutant àl 'enfoncement moyen du l i t se ra ien t re la - tivement faibles.

Cette digue se ra i t faite en enrochements tout-venant; il faudrait prévoir que son pied puisse descendre aux environs de la cote (95). Cette digue se ra i t submersible pour des niveaux de (130) environ, lorsque l e s vi tesses seront définitivement réduites. Des précautions spéciales s e - ra ient p r i s e s pour résoudre l e s petits problèmes posés par la ren t rée d 'eau à l ' amont et pa r la sor t ie à l ' ava l , lorsque ladigue e s t submergée. Avec une digue relativement plus élevée en amont qu'en aval, on élimine les difficultés de ces phases de débordement.

3 , 4 1 - 8

Des digues t ransversa les couperaient l e s courants susceptibles de s 'é tabl i r entre la digue longitudinale e t l e ba r r age . Cette solution, a s s e z sat isfaisante , a l'inconvénient d 'ê t re probablement a s s e z chère en raison de la longueur nécessa i re à la correct ion du coude e t du ré- t réc issement c r é é augmentant l e s profondeurs d'eau jusqu'à des va- l eu r s r a r e s pour des digues longitudinales.

3,41422 - Solution pa r épis t ransversaux

On peut , avec des épis, c r é e r une zone calme àl 'emplacement du b a r r a g e , Deux types d 'épis peuvent ê t r e envisagés :

- Epis plongeants à tête submergée

Ces épis agissent d'une manière douce e t la tête de l ' ép i dis- posée en éventail peut conduire à des affouillements raisonnables. Mais i ls présentent l e s inconvénients suivants :

- la mise en place, en tenant compte de l 'enfoncement moyen de la tête de l ' ép i , e s t difficile : il faut draguer .

- l e contrôle e t l 'entret ien de l 'épi sous l 'eau et en c rue ne sont pas faciles , en raison de la turbidite', de la profondeur e t des vi tesses au-dessus de l ' ép i .

- l e déversement de l ' eau par dessus l ' ép i oblige à prendre quelques précautions quant à la constitution de l ' ép i .

- il faut plusieurs épis pour atteindre le résul ta t recherché , c a r leur action es t partielle.

- Epis non submergés e n phase cri t ique

Ces ép i s , un petit nombre ou un seu l , peuvent donner l ieu à des affouillements énormes à l e u r tête, mais s i l 'onmaTtr ise ces affouillements l 'efficacité pour notre problème e s t considérable, la fois par la simplicité de l 'ouvrage et pa r l'effet obtenu.

O r , le chantier disposera , pour le bar rage même , de tout ce qu'il faut pour c r é e r un épi même t r è s difficile. On vient facilement 2 bout d'une tête d 'épi qui s 'érode par des déversements de camions d'en,- rochements en tête de l ' ép i . Donc, même s i l e s précautions p r i se s à l 'avance ne suffisent pas , l e chantier disposera à coup s û r de tout l e matér ie l et l es matér iaux nécessa i res pour une intervention efficace en cas de danger.

3 ,41 - 9

Cette solution nous a paru a p r io r i suffisamment intéressante pour qu'A ce stade des études on décide de l 'examiner seu le , quitte revenir 5 d 'au t res solutions en cas de difficultés nouvelles.

Bien entendu, lorsque l e niveau s e r a surélevé pa r la retenue de Sadd e l Aal i , l 'épi deviendra submers ib le , mais a lo r s il n 'y a u r a plus de r isques n i pour l ' ép i n i pour l e bar rage d'Abou Simbel.

3,415 - ETUDE S U R MODELE REDUIT DE LA PROTECTION PAR EPIS

3,4151 - Le modèle ,réduit - Echelle

La r e p r 6 s e n t a t i o n fidèle s u r modèle réduit des conditions d'écoulement du Nil dans la région d'Abou Simbel ne présente qu'une seule difficulté, celle de l a reproduction du fond mobile , c 'es t -à-dire des t ransports solides de fond et en suspension.

Cette difficulté vient d'une par t de lacunes dans l e s connaissances s u r les divers débits solides du Ni l , et d 'autre pa r t des diffi- cultés que l 'on éprouve s u r les modèles lorsque les matér iaux de la nature sont t r è s f ins . Compte tenu du ca rac t è re des problèmes B examiner et des r é s u1 t a t s d'études an tér ieures faites au Laboratoire SOGREAH, pour le bar rage de Sadd el Aal i , nous avons conclu qu'il était difficile d 'obtenir une similitude orthodoxe et a s s e z complète s i l 'échelle dumodèle n 'était pas supérieure à 1/120 environ. Cette échelle conduisait B un grand m o d è l e pour lequel les délais d'exécution e t d'exploitation étaient impraticables e t d 'ai l leurs ho r s des proportions raisonnablement admises pour une étude d'avant-projet devant vér i f ier le bien fondé d'une solution de base e t donner un o r d r e de grandeur de l ' importance des t ravaux, sans en t r e r dans l e détail de l 'exécution.

Nous avons donc choisi des échelles plus faibles, en acceptant de f a i r e une distorsion des vi tesses , de manière à pouvoir ut i l iser pour le modèle les matér iaux l e s plus légers et l es plus valables qui aient ét& expérimentés dans notre Laboratoire. Nous avons uti l isé de l a s c iu re de bois , spécialement tamisée e t t ra i tée . -

V' gh

Le ca rac t è re t r è s fluvial du N i l (- = 0,06 environ en grande

c rue ) autor isai t pour notre problème d'affouillements locaux une assez forte distorsion des vi tesses sans que l e ca rac t è re fluvial change notablement, c a r on sai t que ce n 'es t qu 'assez p rè s du régime crit ique que l e s phénomènes changent for tement .

3 .41 - 10

Après étude, nous avons adopté pour l e s matér iaux de fond e t de faible suspension du modèle, un mélange de sc iure de d50 = O, 6 mm, de densité = 1 , 2 représentant l e sable fin de la nature (d50 = 0,4 mm et densité = 2 , 6 ) à condition de f a i r e une distorsion de 2,5 pour l e s vi- t e s s e s , l e s au t r e s dimensions, pente exceptée, étant à l 'échelle 1/220. Les débits étaient multipliés par 2 , 5 par rapport 5 la similitude normale ; l e s pentes , fortement multipliées par rapport aux pentes extré- mement faibles de la na ture , restaient e l les-mêmes convenables pour une étude t r è s l imitée en longueur. Le modèle permettai t de fa i re va- r i e r la distorsion des vi tesses de manière àcont rô le r que la similitude qualitative était bonne. D'un au t re côté on a pu comparer quantitative- ment des résul ta ts obtenus s u r c e modèle avec ceux obtenus s u r l e mo- dèle à l 'échelle du 1/110 de Sadd e l Aali o Ù ont é té également faits des e s sa i s d 'ép is .

On a finalement admis qu'au stade actuel des études d'avant- projet l e s résul ta ts qualitatifs e t quantitatifs donnés par l e modèle au 1/220 pouvaient ê t r e re tenus.

Le modèle était conçu pour pouvoir fa i re v a r i e r l e débit so- l ide , mais en réal i té seule une cer ta ine proportion de matér iaux intro- duits dans l e modèle donnait, avec la distorsion prévue, des profondeurs d 'eau 2 l 'échelle. Dans ces conditions, le t ransport solide du modè.le s 'effectuait s u r l e fond e t également en a s s e z forte proportion en sus - pension, dans les écoulements d i rec ts .

3,4152 - Le modèle réduit - Formes

Le modèle représentai t l e fleuve s u r une longueur de 2.000 m en amont du ba r rage e t 1.500 m en aval . Les p remie r s e s sa i s ont é té réa l i sés avec un bar rage en enrochements de forme c i rcu la i re ayant un talus extér ieur à 2,5/1 e t un rayon de 300 m s u r l e bord extér ieur du couronnement à la cote ( 1 8 5 ) .

Les e s sa i s suivants ont é té réa l i sés avec un bar rage elliptique conforme au plan ACJB 232 B 22 (1).

(1) - Ce p l a n r e p r e s e n t a i t un b a r r a g e i d e n t i q u e B c e l u i q u i e s t donne dans l e p r e s e n t

r a p p o r t

3 , 4 1 - 11

Les e s sa i s de recherche ont é té effectués avec un débit c o r - respondant à 9.000 m3/s , l e niveau d'eau s 'é tabl issant à la cote (117).

3,4153 - Essa i s de réglage e t conduite des recherche,s

Sur le modèle , l e talus du barrage, côté ex té r i eu r , é ta i t pro- longé avec la même pente jusqu'à un niveau t r è s bas (80).

Les p remie r s e s sa i s ont consisté à r ég le r l e modèle de ma- n iè re à obtenir à l ' amont une réparti t ion des v i t e s ses , des directions e t des profondeurs semblable à la réa l i té .

Ensui te , l es e s sa i s de recherche ont é té faits avec l e m ê m e débit de 9.000 m3/ s , sans représenter la montée ni la descente de la c r u e . En effet , nous avons constaté que l e s affouillements c ro issent avec l e débit e t qu' i ls s e comblent ensuite partiellement la décrue . I1 suffisait donc de fa i re l ' e s s a i avec le débit maximum, durant un temps suffisant pour que l 'affouillement l imite soit atteint. Durant les e s s a i s , des sondages de fond permettaient de suivre son évolution e t de voir qu'en cours d 'essa is cer ta ins points pouvaient s e trouver quelquefois plus bas qu'après mise à sec du modèle.

Cette mise 2 sec du modèle était obtenue pa r a r r ê t rapide du débit e t vidange p a r l 'amont e t l ' ava l , afin d 'évi ter des remaniements de fond. On effectuait ensuite un relevé aupeigne et des photographies. L'analyse d'un e s s a i permettait de décider de l ' e s sa i suivant.

3,4154 - Résultats généraux des recherches

3,41541 - Essa i s sans épi

Comme nous l 'avons déjà dit, les e s sa i s ont é té faits avec ba r - rage circulaire , puis avec bar rage elliptique. Bien que l e bar rage elliptique empiète beaucoup plus dans l e fleuve que l e ba r rage c i r cu la i r e , les affouillements du pied du bar rage elliptique sont légbrement plus faibles pour deux raisons : le parement du côté amont s e présente a u courant sous un angle plus faible pour l e ba r r age elliptique e t ce parement a une pente plus douce : fruit 3/1 au l ieu de 2,5/1. Alors que l e s niveaux atteints étaient , pour cer ta ins e s s a i s , de l ' o r d r e de (70)-(75) avec l e bar rage circulaire , ils n'ont é té que de (80)-(85) pour l e ba r r age elliptique (Fig. 4,413 e t 4,414).

Au cours de p remie r s e s s a i s , nous avons vér i f ié que la protection p a r banquette intégrée au bar rage était a s s e z difficile* e t a léa- toire s i la réalisation de la banquette était faite en déversant l e s enrochements directement s u r l e fond naturel e t non dans une souille profonde.

3,41 - 12

3,41542 - Essa i s avec épi contre l e bar rage

Dans les p remie r s e s s a i s , on a cherché à l imi te r l e volume e t la longueur des épis en les plaçant auss i p rè s que possible du ba r - rage . La figure 4,415 montre quelques types d 'épis essayés pa rmi l e s t r è s nombreux essa is effectués. Cette planche montre la p remiè re évo- lution suivie par l e s recherches. Les épis des figures (a) e t (b) dlabord, placés dans la zone d'attaque du courant contre le barrage, étaient a s s e z efficaces , mais produisaient des affouillements t r è s importants , non contre l e b a r r a g e , mais a s s e z p rè s pour que l 'on puisse c ra indre un affaiblissement des fondations pa r un t rop grand allègement extér ieur du terrain. C ' e s t a ins i que l 'onvoi t des fosses auxenvirons de la cote (60) soit 50 m au-dessous du te r ra in naturel actuel et cela des distances a s s e z faibles du pied du bar rage . Dans la réali té le rocher s e ra i t dé- couvert .

On a donc cherché à éloigner la fosse du pied du ba r rage . L ' e s sa i (c ) de la même figure montre l 'amélioration obtenue. L ' e s sa i (d) e s t l e même que l e précédent, mais la tête de l 'épi comportait une banquette horizontale d 'enrochements placée s u r l e lit naturel. Cette banquette permet d'une par t de réduire un peu les affouillements, d 'autre pa r t d '&i te r des éboulements dans la tête de l 'épi .

Nous avons ainsi été amenés à la solution de la figure 4,416 o Ù l a tête principale d 'épi e s t t r è s à l ' amon t dubar rage e t a s sez avancée au l a r g e , de manière à éloigner la fosse d'affouillements.

Il a fallu auss i c r é e r une tête secondaire destinée àmain ten i r l a portion de la rive gauche située en amont du barrage, c a r cette a i r e s e r a indispensable pour l e s accès e t installations du chantier.

3,4155 - Conclusion

A ce stade des recherches , on pouvait s e rendre compte que l 'on avait finalement intérêt à détacher l ' ép i du bar rage pour l e placer plus à l 'amont. S' i l en résul ta i t l ' accro issement du volume del 'bpi que l 'on avait voulu évi ter à l 'or igine, pa r contre on gagnait beaucoup en sécur i té . Après quelques e s sa i s de recherche s u r l a position B donner à la tête d ' ép i , à la fois ve r s l 'amont et v e r s le centre du fleuve, on a abouti iF la solution proposée. Indiquons qu'avec l 'épi placé t rop à l 'a- mont, on r isquerai t un courant oblique évitant l ' ép i e t mettant endanger l e ba r r age . On a donc cherché B r e s t e r a s s e z prks du b a r r a g e , ce qui oblige à avancer la tête dans l e fleuve pour éloigner la fosse .

3 ,41 - 1 3

3,416 - SOLUTION PROPOSEE

L'épi pa r t de la r ive gauche, perpendiculairement h la d i r ec - t ionde la r iv iè re e t s 'avance, h sa c rê t e , jusqu'au point de coordonnées 679 118 - 960 078 ( F i g . 4,417).

3,4161 - Epi non submergé

Les essa is ont montré que seu le l a zone d e la tête de l 'épi e s t très fortement menacée d'affouillement.

Deux manières de constituer la tête d 'épi ont kté essayées. Dans l 'une on accumulait des matér iaux en tCte de manière h nourr i r l es éboulements dus aux affouillements, dans l ' au t r e , on constituait une banquette horizontale s u r l e so l naturel initial ou un peu dragué. C ' e s t cette de rn iè re solution qui a été jugée préférable, c a r avec une banquette suffisamment l a rge e t épaisse , la tête de l ' ép i ne bouge pas e t l 'on peut ne pas avoir h intervenir. L'es p h o t o g r a p h i e s d e la figure 4,4181 montrent l e résu l ta t obtenu, e t en par t icul ier l e détail d e la tête d e l 'épi e t l e reliquat de banquette h la cote (110) qui n 'a pas 4té attaqué.

L a comparaison avec les photographies de la figure 4,4182, avec épis sans banquette, montre la différence de tenue; la fosse d'affouillement sans banquette atteint la cote (70) e t s e si tue a s s e z p rè s de l 'épi, a lo r s que cette même fosse e s t re je tée h l 'aval avec banquette.

L 'emplo ide la banquette placée s u r l e fond légèrement dragué exige néanmoins un volume important de matériaux. I1 faut, en effet, une certaine épaisseur e t une cer ta ine disposition pour ê t r e efficace. En effet, s i l ' épa isseur e s t faible e t l 'affouillement important, les enrochements glissent au fond d e l 'affouillement en la issant toujours une paroi non recouverte e t vulnérable, comme l e montre le schéma d e la fig. 4 ,419. Si l 'on m e t une kpaisseur suffisante d 'enrochements, i ls a r r ivent h recouvr i r la zone vulnérable et h ar rCter l 'at taque d e l 'épi.

3,4162 - Submersion de l 'épi

I1 convenait ensuite de dé te rminer pour quelle hauteur d 'eau on pouvait accepter la submersion de l 'épi. Le problème e s t en quelque so r t e double : il faut éviter l 'attaque du corps d e l 'épi par l e déve r se - mentdes eaux et l 'a t taque duba r rage par les courants passant au-dessus de l 'épi. Les e s sa i s ont montré que l 'on pouvait araser l ' ép i à la

3 , 4 1 - 14

cote (127), so i t10 m au-dessus du niveau na ture ldes c rues . La vi tesse d e l ' eau au passage r é t r é c i pa r l ' ép i s e r a a lors les 3/5 de la vi tesse sous la cote naturelle (1 17); lorsque la submersion deviendra notable, la vi tesse s e r a réduite d e plus de moitié e t l e débit passant s u r l 'épi r e s t e r a faible e t non susceptible d'affouiller le bar rage .

Pour compléter les essa is , nous avons supposé que l 'apport solide s e r a i t suffisant pour re t rouver un lit d 'équilibre exhaussé c o r - respondant à un niveau d'eau submergeant totalement l 'épi. Dans ces conditions, on cons tate que 1' exhaus s ement du fond moyen compense lar - gement les fosses d'affouillement qui tendent 5. nouveau à s e manifester contre l e bar rage . Ces fosses sont, en effet, a s s e z faibles, c a r c 'est seulement l e débit réduit passant s u r l 'épi qui provoque l 'érosion.

3,4163 - Constitution de l ' ép i proposé

11 faut d 'abord que cette constitution réponde à des exigences techniques y puis ensuite à d e s considérations économiques et pratiques.

Du point de vue technique, seuls la tête d ' ép ie t l es 150 m côté fleuve e t côté amont pourront subir des attaques par courant ( 2 , 5 à 3 y 5 m/s) e t par affouillement du pied.

L a plus forte dénivellation entre l 'amont et l 'aval de l 'épi ne dépassera vraisemblablement pas 0 ,50 m sans submersion et O , 20 m avec submersion. Toutefois, s i l e fond après ré t réc issement par l 'épi é ta i t difficilement c reusé par une c rue à montée rapide, on pourrai t avoir une différence un peu plus forte. Tout l 'épi pourra subir des vagues dues au vent, à tous les niveaux supér ieurs à la cote minimum (110). Suivant la direct iondes vents for t s , ces vagues peuvent ê t r e importantes.

Toutes ces difficultés sont a isément dominées en prévoyant que l 'épi s e r a recouvert d'une couche protectr ice d 'enrochements de gros - seu r e t d 'épaisseur déterminées (voir figure 4,419) :

- pour la tê te de l 'épi, il faut des enrochements tout-venant de poids supérieur à 100 kg;

- pour labanquette e t l e revêtement des 100 p remie r s m è t r e s , côté fleuve, il faut des enrochements tout-venant de poids supérieur à 50 kg;

- pour les revgtements du corps de l 'épi caté berge, il faut des enrochements tout-venant de poids supérieur B 20 kg pour r é s i s t e r au batillage.

3 , 4 1 - 15

Les épa isseurs e t l es pentes de ces couches protectr ices dé- des matér iaux que l 'on peut placer à pendront des caractér is t iques

l ' in té r ieur .

S i , pour la section courante de l ' ép i côté be rge , on peut r éa - l i s e r u n noyau en sable, il faut, pour éviter l ' é ros ion du sable, soit une couche protectr ice t r è s épaisse, de l ' o rd re de 5 m, soit une couche in- te rmédia i re formant f i l t re , p a r exemple des matériaux tout-venant de Oà 10 cent imètres entre l e sable et l a couche protectrice. On peut a lo r s prévoir 2m d 'épaisseur pour la couche extér ieure et 1 m pour la couche intermédiaire .

Si l 'on dispose aisément d 'enrochements tout-venant de dimensions quelconques, on peut les ut i l iser pour l e noyau; la couche protec- t r i ce peut a lo r s ê t r e réduite à 2 ou 3 m .

Ce qui précède n 'es t pas valable pour la tête de l ' ép i e t l e s 100 p remie r s m è t r e s côté fleuve e t la banquette. La tête de l 'épi s u r 30 m e t la banquette seront en totalité exécutées avec les matér iaux prévus pour l 'extér ieur . Le corps de l ' ép i s u r l e s 100 p remie r s m è t r e s ne pourra comporter qu'un faible noyau de sable; l e noyau en enrochements tout-venant e s t préférable .

Des considérations pratiques e t économiques feront peut-être que l 'usage du sable, dans le but de réduire les volumes d'enrochements, ne s e r a pas intéressant dans l e s zones à for te profondeur d'eau calme ou mobile. En effet , avec l e s formes adoptées , on pourra a r a s e r le noyau de sable à l a cote (122), donc l e placer par camion, c e qui e s t favorable; mais il faudra sûrement des talus la téraux t r è s faibles , c e qui complique Le dépôt des enrochements e t augmente l e volume. Si l 'on veut réduire l e noyau pour évi ter l 'étalement la téral , il faudra pla- c e r l e sable sous l ' e a u , ce qui n 'es t pas forcément économique.

8

Signalons l 'appari t ion, dans les travaux de c e genre, des s a c s à sable e n nylon, qui , g râce à l e u r robus tesse , l eu r pr ix modéré , l e choix des dimensions, la facilité de remplissage, peuvent, s i l e s enrochements sont d'un pr ix unpeu élevé, p résenter un t r è s grandin térê t pour la constitution d'une bonne par t ie de l 'épi .

On peut dire, en p remiè re approximation, que l 'on pourra constituer l 'épi avec :

20.000 m3 de tout-venant supérieur 5 100 kg 250.000 m3 de tout-venant supérieur B 50 kg 100iOOO m3 de tout-venant supérieur B 20 kg 1 00,000 m3 de sable ou enrochements quelconques.

3 , 4 1 - 16

3 ,417 - CONTROLE DES DEPOTS

Dans l e stade actuel des é tudes, l e s e s sa i s ont toujours é té faits avec l e bar rage supposé élevé au-dessus des eaux. I1 conviendra, pa r la suite, d 'examiner en détail l es affouillements susceptibles de s e produire avant que l e bar rage n'émerge. Mais cette remarque e s t s u r - tout valable pour les dépôts. I1 e s t cer ta in que, dans l a zone d'eau mor te c réée pa r l ' é p i , on au ra des dépôts de sable f in , silt e t argi le durant les c r u e s , et que cela peut a ider ou cont ra r ie r l e s travaux. On pourra évi ter engrande par t ie l e s dépôts par des épis oudigues secon- da i res fa i tes à l ' i n t é r i eu r de la zone d'eau morte , pour réduire les courants d'échange qui apportent l e s m a t é r i a u x C 'es t ainsi, par exemple, que l 'on pourrai t a isément faire une digue parallèle à la r iv iè re en aval de l 'épi e t légèrement en r e t r a i t ; cette digue couperait l e s courants de retour e t réduirai t a insi l es dépôts. On pourrai t même envisager d'avan- c e r un peu plus la tête de l ' ép i en r ivière , de manière àpouvoir f e r m e r complètement, dans une enceinte économique, la totalité du chantier. La solution d'endiguement longitudinal proposée au paragraphe 3,41421 permet d'obtenir l e même résul ta t .

Ces problèmes , bien qu 'assez délicats, paraissent solubles et pourront ê t r e examinés aisément s u r un modèle réduit de plus grande échelle.

Le bar rage étant élevé au-dessus des eaux on peut ê t r e assuré , d ' après l e s études su r modèle réduit qui viennent d 'ê t re fa i tes , qu'il y au ra des dépôts importants en t re l 'épi et l e bar rage et à l 'aval immé- diat du ba r rage .

3,418 - EROSION DES BERGES

Le ré t réc issement du l i t par l 'épi et le bar rage entraînera d'abord une augmentation des v i t e s ses , qui c r é e r a une érosion du fond et des berges en rive droi te . Ces dern ières auront , en effet , t rois ra isons d ' ê t r e attaquées : d'abord l 'augmentation des vi tesses , ensuite l 'érosion de l eu r s pieds et l e s modifications des directions et répar t i - tions des vitesses. S i l 'on désire , pendant un cer ta in t emps , maintenir la berge rive dro i te , il faudra la protéger . Cette étude s e r a B fa i re ul tér ieurement .

Sur la rive gauche e t dans la zone des travaux, l ' ép i tendra plutôt consolider l e s berges existantes. Peut-être se ra- t -onamené 5 conso-

l ider légèrement l a berge actuelle en amont de l ' ép i , pour réduire l e s effets d'un éventuel rouleau s e formant dans l e coin amont , mais cela eat peu important.

3,41 - 1 7

3 ,419 - CONCLUSIONS

Les études prél iminaires de protection du chantier, durant l e s p remiè res années de construction, montrent que l 'on peut a s s u r e r cette protection de plusieurs manieres , dont l e s plus intéressantes sont : soit l 'endiguement longitudinal rectifiant le coude du fleuve, so i t , surtout, l 'épi unique t r ansve r sa l , insubmersible en phase cr i t ique.

Compte tenu des moyens dont s e r a ob.ligatoirement équipé l e chant ier , la réalisation de cet épi n'offre pas de difficulté. Il a l 'avantage d ' ê t r e Cloigne' de la zone de fondation du ba r rage , qui res te l ib re de ce point de vue.

- L'étude définitive de la constitution de l 'épi, des différentes phases de l a construction, e t surtout des écoulements durant l e s divers stades de construction du bar rage lui-mSme, seront à f a i r e en détail p a r la suite avec l 'aide d'un modèle plus complet B plus grande échelle.

3 , 4 2

L A C O N S T R U C T I O N D U B A R R A G E

3,42 - 1


On a vu dans le chapitre précédent comment on pouvait, à Ilaide d'un ép i , c r é e r une zone d 'eau calme s'étendant s u r la surface d 'empr ise du ba r rage . I1 s ' ag i t ensuite de prendre possession de la fondation et d'y construire l e remblai . I1 faut a lo r s consolider pa r vibration l e s alluvions e t les matériaux encore sous l ' eau ; pu is , pa r compactage au rouleau, le remblai qui émerge e L'exploitation des zones d 'emprunt posera des problkmes délicats , dus à la nature des gisements e t à leur topographie. Les appuis du bar rage le long des falaises doivent ê t r e préparés pour a s s u r e r un contact solide e t étan- che. Enfin cer ta ins travaux de finition doivent achever l 'ouvrage te ls que la construction des routes e t l e s plantations au bord dulac intérieur.

Les paragraphes suivants décrivent rapidement ces différentes opérations, la p.lupart d 'entre e l les ayant déjà é té t ra i tées a i l leurs dans ce Rapport.

3 ,421 - EPI DE PROTECTION E T BATARDEAU

Le chapitre 3 ,41 a montré qu' i l y avait une solution hydrau- .lique au problème ma lg ré la t r è s importante obstruction c réée pa r l e s ouvrages dans un fleuve puissant aux fonds affoui.llab.1e.s.

La p remiè re opération s e r a donc l'avancée d'un épi d 'enrochements 2 l 'amont du s i t e , e t le déversement dans l 'eau des maté- riaux de la digue bãtardeau qui longe le pied extérieur du remblai e t qui y s e r a ensuite incorporée. Cet épi e t c e batardeau seront faits à l 'avancement , à par t i r de la rive e Ils correspondent à un volume total de remblai de 3,000.000 m 3 dont la plus grande par t ie proviendra d'une carrière ouverte dans les falaises de g r è s nubien, mais les déblais des fouilles dans le g rè s pourront sans doute ê t r e ut i l isés également

3 ,422 - LES FONDATIONS

3,4221 - Mise en place du sable

Dans .la zone calme ainsi c r é é e on pourra déve r se r du sable extrai t du l i t du Nil pa r des dragues flottantes. Ce procédé e s t écono- mique e t rapidement mis en oeuvre; dès que l e s dragues sont a r r ivées

3 ,42 - 2

au chantier elles peuvent t ravai l ler sans qu'il soit besoin d'installations accesso i r e s . Il s 'agi t de me t t r e en place de l a s o r t e environ3.000.000 de m3 de sab le , c e volume étant m e s u r é ap rès consolidation, Le l ieu d'emprunt dans le l i t du N i l s e r a choisi de façon à fournir l e sable l e plus propre possible. La distance s e r a maintenue faible pour ne pas allonger excessivement les tuyauteries. Plusieurs types de dragues sont capables de fa i re c e travail , mais il semble que la drague suceuse, munie d'un bon désagrégateur , s e r a la meilleure dans les alluvions du Nil , B la fois compactes et sans gros é léments . Il faudra évidemment que l e s coques flottantes soient démontables pour pas se r les écluses d'Assouan. Une drague de 1.500 CV, par exemple, avec un tuyau de refoulement de 500 mm de diamètre peut extraire , p a r mois, 250 .O00 m3 de sable à 11 m è t r e s de profondeur e t l e déposer à p r è s d 'unkilomètre. La puissance du désagrégateur e s t de 150 à 200 CV. On peut p ré fé re r ut i l iser un plus grand nombre de dragues plus peti tes. Une drague de 550 CV e t de 300 mm de diamètre de refoulement a un débit d 'extraction quatre fois plus faible et l e pr ix de revient dumktre cube de sable dragué e s t légèrement plus grand.

3,4222 - Vibration

Le sable a insi déposé dans l 'enceinte s e r a dans un &tat peu compact e t il ne peut s e r v i r de fondation sans un traitement spécial de consolidation. Le traitement envisagé e s t la vibration interne. Ce t ra i - tement e s t d 'a i l leurs nécessa i r e auss i pour la couche superficielle des alluvions, puisque s u r l eu r s 5 mè t re s supérieurs e l les n'ont pas toujours la compacité requise .

Au total il s 'agi t donc de s e r r e r p a r vibration une couche de sable d'apport dont l 'kpaisseur moyenne s e r a de 10 mè t re s e t la couche superficielle des alluvions s u r une épaisseur d'environ 5 m è t r e s ; au total 15 m è t r e s .

Les apparei ls existants peuvent aisément l e faire. On en con- nait l e principe : une torpille e s t descendue par havage jusqu'au niveau bas au-dessus duquel on veut v ibrer l e sab le , puis elle e s t remontée lentement en même temps qu'un moteur la fait v ib re r fortement. Au fur e t 5 mesure de la remontée, du sable e s t envoyé au fond du trou pour rempl i r les vides l a i s sé s p a r l e s e r r a g e du m a s s i f .

Pour a l léger les bâtis porteurs de l 'appareil onpeut en réduire la hauteur , et pa r conséquent l e poids e t l 'encombrement , en traitant les 15 mè t re s en deux passes . La première passe t r a i t e r a i t , à par t i r

3 , 4 2 - 3

de machines montées surpontons flottants, une couche de sable a r a s é e à .la cote ( 1 1 3 ) . Puis on remplirai t la foui.l.le jusqu'au niveau suffisant pour a s s u r e r , après s e r r a g e , une a r a s e à la cote (120). Pour cette seconde passe , .les machines seraient montées s u r plateau mobile 2. cheni l les ,

Dans les deux cas i l faudrai t , pour consolider toute la zone in té ressée en un a n , 2 une densité relative au moins égale h. 0,65, une vingtaine de machines vibrantes , l e rayon d'action de ces machines étant compris entre 1 e t 2 m.

3 , 4 2 2 3 - Les appuis rocheux

La falaise de g r è s doit ê t r e préparée avant qu'onpuisse compacter le remblai à son contact. En effet , aus s i bien pour éviter les tassements que pour a s s u r e r l 'étanchéité, il faut enlever les morceaux de rocher branlants, et même décaper la face d'appui du bar rage jusqu'à la profondeur qui garantit l 'absence de fissuration importante. Cette question a é té t ra i tée dans l e chapitre 3 , 1 2 2 . L'enlèvement des quelques m è t r e s pas a s s e z sains pour recevoir l e bar rage ne devra pas s e fa i re h l 'explosif d'une manière classique h. cause de la proximité des temples . Etant donné l 'épaisseur de cer ta ins des blocs rocheux 2 enlever, il faudra tout de même ébranler avec de t r è s petites charges, bien distribuées o La plus grande partie du travail de préparation de la fouille s e r a faite à la pince à l ' éc la teur mécanique ou au mar teau pneu- matique, en commençant par l e haut. Il existe des précédents de fouilles faites entièrement a insi et l e procédé a tout l ieu d ' ê t r e applicable 2 Abou Simbel; l 'excavation des temples en e s t l a mei l leure preuve.

3 , 4 2 3 - LES DIFFERENTES ZONES DU REMBLAI

3 , 4 2 3 0 - Introduction . . .

On a lu dans .le chapitre 3 , 3 1 comment était constitué l e r e m - blai du bar rage e t l e rôle fonctionnel dévolu à chaque zone : noyau d'étanchéité, mass i f s stabil isateurs, zones de transition, f i l t res , etc. On a vu Cgalement , dans l e s chapitres 3 , 2 1 et 3 , 2 2 , quels étaient l e s matér iaux reconnus disponibles au t e rme de la campagne de reconnaissance. Le problème qui s e pose maintenant, et qui s e posera tout par - t iculièrement aux entrepreneurs e s t le suivant : de quel gisement ou de

3 , 4 2 - 4

quelle c a r r i è r e ex t ra i re l e s matér iaux qui donneront économiquement les qualités requises pour consti tuer telle ou telle zone du remblai . Dans la solution de ce problème entreront des considérations var iées : distance de transport , gisement noyé ounon, stockage provisoire ndces- s a i r e ou non suivant l e niveau, facilité de mise en œuvre . Sans e n t r e r dans l e s détails de cette discussion, .les paragraphes qui suivent en &o- quent l e s points l e s plus importants a

3 , 4 2 3 1 - Le Noyau étanche

Tro i s zones principales ont é té reconnues pour l 'extraction des matér iaux argileux. Toutes t rois ont leurs inconvénients et l eu r s avantages relat i fs .

C ' e s t a ins i que le gisement de Ballana, mieux situé que les 2 autres , puisqu'il es t franchement au-dessus du Ni l , e s t excessivement s ec et posera des problèmes difficiles d'humidification avant la mise en place. 11 faudra le mouiller, p a r un système de rigoles t r è s complet, t r è s longtemps avant de l e porter s u r l e remblai. Même avec cette irri- gation, i l r e s t e r a certainement des zones plus étanches, des mottes mal humectées qui nécessi teront des opérations compliquées de he r sage , scarification et mélangeage

Le gisement d'Abou Simbel , r ive droite, n ' a pas ces inconvé- n ien ts , l e matér iau étant a u contraire tropmouillé et sa dessication au soleil ne devant pas ê t r e t r è s difficile. P a r contre, il contient beaucoup de racines e t exigera un t r i attentif s i l 'onveut évi ter de compacter dans l e noyau du bar rage une quantité indésirable de mat iè res organiques augmentant l e s tassements e t .la perméabili té. Mais son défaut .le plus grave e s t d ' ê t re de l ' au t r e côté du Nil et de nécess i te r pa r conséquent un équipement important pour t r a v e r s e r l e fleuve.

Le gisement des Temples , r ive gauche, e s t également B une cote b a s s e , qui conduira pratiquement B ext ra i re sous l ' eau une grande partie du volume nécessa i r e , puisqu'il n ' e s t B sec s u r toute s a hauteur que un mois p a r an et un t ie rs seulement émerge deux mois pa r an .

Ces t ro i s gisements poseront donc chacun un problème de contrôle de la teneur en eau à la mise en place. Tous l e s t rois égale- ment imposeront l e stockage provisoire des matériaux, puisqu'ils seront noyés définitivement avant la fin des t ravaux, II semble cependant que l e gisement des Temples rive gauche, qui offre en quantité importante des matér iaux de meil leure quali té, puisse ê t r e au stade de l 'avant- projet retenu comme l e plus favorable.

3,42 - 5

3,4232 - Les mass i f s s tabi l isateurs

Ces mass i f s , placés de par t et d ' au t re du noyau étanche, constituent l a partie la plus volumineuse de l 'ouvrage. Il faut ut i l iser pour l e s fa i re l e s matér iaux auss ipermkables que possible e t ayant une bonne résis tance au cisail lement. Le matér iau idéal e s t l 'enrochement et en principe on doit ut i l iser l e g r è s nubien. Mais on sai t déjà que ce g r è s e s t tendre et s ' é c r a s e aisément pour donner du sable. Suivant l e résu l - tat d ' essa is à f a i r e dans une petite c a r r i è r e expérimentale, on verra s i ce g r è s nubien s 'effr i te totalement l o r s de l 'extraction, du t ranspor t e t du compactage, pour ne donner que du sable , ou s ' i l donne encore de l 'enrochement proprement dit , avec bien entendu beaucoup de sab le . On v e r r a également quels moyens exige l'excavation : espacement des trous , charge des t i r s , nature de l 'explosif .

Si l e g r è s nubien, une fois compacté dans l e s m a s s i f s , e s t presqu'entièrement t ransformé en sab le , il s e r a a lors préférable de prendre tout simplement du sable dans l e l i t du neuve .

Le sable du Ni l pourrai t ê t r e extrai t à l a drague suceuse , comme on envisage de l e fa i re pour la zone de fondation (voir pa ra - graphe 3,4221); mais , dans ce cas, l es tuyaux des dragues rejeteraient le sable du fond dans des bassins de décantation, d'oh il s e r a ensuite r ep r i s par camions pour ê t r e t ransporté jusqu'au chantier de compactage.

1.1 n ' e s t pas impossible qu'en définitive l ' en t repreneur juge avantageux d 'ut i l iser l e s deux sor tes de matér iaux : l e sable d 'abord comme on vient de l e voir , puis , en fin de chant ie r , l e g r è s nubien extrai t d'une c a r r i è r e située au-dessus dulac a lo r s que l e sable du fond du Ni l commencera à ê t r e d'extraction difficile sous plusieurs dizaines de m è t r e s d 'eau.

Le sable de dune, qui a l e mér i t e d ' ê t r e propre e t de ne conte- n i r aucun limon, e s t également utilisable pour consti tuer une par t ie des mass i f s perméables . Il aurait , lui, l e g randmér i t e d ' ê t r e exploitable à tous .les niveaux de la construction, puisqu'on l e trouve depuis l e fond de l 'oasis jusqu'au haut des fa la i ses .

Ces différentes possibilités , qui peuvent d 'ail leurs en t ra îner de légères adaptations du profil type, devront donc ê t r e r ep r i se s dès l e s études préparatoires aux appels d 'offre e t discutées ensuite avec l e s entrepreneurs en fonction des données économiques d'exploitation.

3,42 - 6

3,4233 - Les f i l t res e t zones de transit ion

Là encore , on peut fa i re un choix, dont l e s éléments seront surtout d 'o rdre économique , entre des grav iers et sables naturels , d'extraction peu faci.le àcause des distances de t ransport ou des faibles épa isseurs des gisements, et des enrochements concassés venant, soit d'une c a r r i è r e de g r è s nubien, avec sans doute un excès de sab le , soit d'une c a r r i è r e de granit p rès de Wadi Halfa ou de Kalabsha.

3,4234 - Les Enroc.hements de protection

Ceux-ci sont de deux types : B l ' in té r ieur , ils ne protègent que contre l e vent , e t des dégradations mineures dues aux t r è s r a r e s pluies. Les g r è s nubiens sont de qualité suffisante. Ils présentent en outre l 'avantage d lê t re d'une couleur et d'une texture qui donneront un aspect harmonieux au parement vu. P a r contre, s u r l e parement exté- r ieur , au moins s u r la hauteur exposée auxvagues du lac, il faut placer un enrochement d'excellente qualité a On pourrai t peut-être l ' ex t ra i re des bancs durs de g rè s nubien, mais au pr ix dlun t r i difficile e t t r è s onéreux. Il s e r a préférable d 'a l le r chercher l e granit de W a d i Halfa ou de l a région de Kalabsha. Pour c e l a , l e t ransport par bateau semble s ' imposer e

3,4235 - La mise en place

Tous les matér iaux mis en place dans le remblai seront compacte's, à l 'exception des enrochements des parements. On a v u que ceux de la fondation et l e s sables d'apport jusqu'auniveau (120) serontv ibrés (voir paragraphe 3,4222). Au-dessus, i ls seront compactes en couches successives 2 l 'a ide de rouleaux lourds ~ Pour l e s matériaux perméa- bles, l e rouleau à pneus, à quatre roues indépendantes et de poids supé- r i eu r à 30 tonnes, e s t l 'engin l e plus efficace. Pour les limons, on peut employer le rouleau à pieds de moutons, mais cela n 'es t pas indispen- sab le , le rouleau à pneus pouvant convenir parfaitement s u r des maté- riaux pas trop argileux, Pour l e s f i l t res e t l e s zones de transit ion un rouleau 2 pneus lourds pourrai t convenir, mais ces zones étant re la t i - vement é t roi tes on préfère généralement ut i l iser des rouleaux vibrants plus l ége r s et plus maniables.

Quoi qu'il en soit , i.1 es t indispensable , pour établir l e cahier des charges et l e s spécifications techniques, d 'exécuter une s é r i e d 'essa i s systématiques in s i t u , afin de connaître l ' épa isseur des couches ,

3 , 4 2 - 7

l eu r teneur en eau , l e nombre de passages des rouleaux, l eu r type, leur poids , qui donneront pour chaque matér iau l e compactage requis dans l e s mei l leures conditions.

3 ,424 - LES FINITIONS

Les routes , aus s i bien s u r l e couronnement de l 'ouvrage que s u r l e s parements (voir Fig ... 2,231) , seront revêtues selon l e s nor - m e s habituelles , à la fin des travaux. On emploiera un matér iau de revêtement qui donne un effet esthétique agréable e t s e fonde dans l e s coloris de l 'ensemble. Un gravillon de granit c la i r semble convenir. On l 'obtiendra aisément à par t i r des sous-classés de l 'enrochement de protection du parement ex tér ieur .

Les p.lantations de papyrus au bord du l ac intér ieur se ront faites sous l eu r forme définitives tout à fait 2ì la fin des travaux. On pourra toutefois, pendant les t ravaux, en planter dans des zones pro- tégées oh lion ferai t des observations expérimentales ~ Pour ces p.lantations , il faudra épandre de la t e r r e végCta.le, riche en humus ~ Il e s t donc nécessa i re de stocker , avant l'inondation définitive de , l 'oasis, un volume suffisant de t e r r e végétale, aus s i r iche que possible. Ce volume se ra i t de . l 'ordre de 100,000 m è t r e s cubes.

.

3 , 4 3

L E S I N J E C T I O N S E T L E D R A I N A G E

3 ,43 - 1


Dès l 'année 1963 le niveau du N i l h Abou Simbel montera au- dessus d e la cote (120) e t me t t r a en danger les temples. A cette da te l e bar rage de protection commencera 2 jouer son rôle B condition que l ' eau ne puisse, enpassant 2. t r ave r s ladigue ou 2. t r ave r s les alluvions ou à t ravers l e g r è s des r ives , atteindre les ouvrages antiques. I1 a fallu pour cela concevoir un syst'eme d'étanchement e t de drainage qui a k t 6 déc r i t dans son principe aux chapitres 3 ,32 e t 3 ,33. L a réal isat ion pratique de cette protection contre l 'eau a un ca rac t è re tout 2 fait inu- s i té pour deux raisons : la nature des matér iaux à étancher e s t tel le qu' i l faudra avoir recours aux méthodes les plus modernes, e t l 'obli- gation de pomper les fuites sans l a i s s e r l leau monter à l ' in té r ieur d e l 'enceinte e s t s i s t r i c t e que l ' installationde pompage doit présenter des garanties de sécuri té exceptionnelles. Ce de rn ie r problème e s t encore compliqué par les conditions es thétiques qui veulent que l ' installation d e pompage ne s e voie ni ne s'entende.

On trouve dans un premier chapitre 3 ,43 1 , pour lequel on a fait appel auconcours d e M. E. ISCHY, la description des travaux d' injection e t de drainage. Dans l e chapitre 3,432 c ' e s t l ' installation des pompes e t des groupes électrogknes leur fournissant l 'énergie qui e s t décr i te .

3,431 - LES INJECTIONS ET LE DRAINAGE

3 ,43 1 O - Introduction

Ledébut d e ce chapitre e s t dû à la plume d e M. E. ISCHY qui, comme spécialis te des traitements d'injection e t particulièrement dans les alluvions, a bienvouludonner son avis s u r l 'avant-projet. On trouve, du paragraphe 3,431 1 au paragraphe 3,4318 inclus, llexposé d e consi- dérations théoriques e t pratiques qui conduisent l 'auteur à fa i re cer ta ines recommandations en accord d 'a i l leurs avec les considérations d e pr in- cipe des chapitres 3 ,32 e t 3 ,33. I1 convient toutefois d e s ignaler dès i c i que les dispositions préconisées par M. E. ISCHY n'ont pas toutes été représentées s u r les plans figurant au présent doss i e r (Figures 4,4311 e t 4,4312). On a c r u pouvoir en effet alléger sensiblement les travaux en cer ta ins endroits, comme il e s t dit au paragraphe 3,4319, pensant que l e b u t r e c h e r c h é s e r a i t tout de m$me atteint. L a solution d e M. E. ISCHY étant en plusieurs points plus élaborée que celle r e p r é - sentée s u r les plans, c ' e s t celle qui a été uti l isée pour les estimations de coat.

3 ,43 - 2

I1 y a l ieu d e c ro i r e que les dispositions données s u r les plans suffiront. Les observations qui seront faites l o r s du début du rempl i s - sage du r é se rvo i r dicteront la marche à suivre.

3,431 1 - But des travaux d'étanchéité (1)

Le long ba r rage en t e r r e qui doit protéger les berges du contact des Saux du Ni l e s t construit s u r une épaisse couche d e sable fin, dont une par t ie s e r a constituée de remblais récents .

L a stabil i té dlun te l ba r r age ne peut ê t r e a s s u r é e que s i tout r isque d 'érosion des sables e s t écar té , ce qui suppose la mise enplace d'un paraiouille efficace entre la base du noyau d 'argi le du ba r rage e t l e subs t ra tum gréseux, a insi que la réalisation d'une parfaite liaison entre l e noyau du ba r rage e t ce parafouille.

I1 faut kvidemment que les éperons gréseux s u r lesquels viennent s 'appuyer les extrémités duba r rage ne soient pas l e siège d e phé- nomènes d 'é ros ionrégress ive . Cette condition rend nécessa i re 1! exécu- tion d e voiles a u la rge à t r ave r s ces éperons, jusqu'à une distance suffisante à l ' in tér ieur des berges .

3,4312 - L e parafouille sous l e ba r rage

3 ,43 121 - Principe

Le parafouille t r ave r se toute l 'épaisseur des sables , e t vient s ' a n c r e r dans l e substratum gréseux.. I1 descend jusqu'à la cote ( 6 0 ) ce qui correspond à un encastrement dlenviron 25 mè t re s dans l e subs t ra - tum. Une modification, en plus ou en moins, d e cette prof0ndeu.r entral- nerai t une légère réduction ou une légère augmentation du débit d'infiltration.

Le parafouille peut avoir une épaisseur auss i faible qu'on l e dés i r e au voisinage du substratum. Par contre, au contact du noyau d 'argi le du bar rage , il doit p résenter une la rgeur suffisante, du même o r d r e d e grandeur que celle du noyau d'argile.

( 1 ) .- A p a r t i r de c e p a r a g r a p h e e t j u s q u ' a u p a r a g r a p h e 3.4318 inclus l e t e x t e e s t d e

M, E. ISCHY.

3 , 4 3 - 3

,

Dans la solution proposée l 'organe principal d'étanchéité e s t une paro i continue, descendant d e la cote (120) jusqu'au substratum, e t complétée v e r s l e bas par des injections.

P a r m e s u r e d e sécuri té , les sables fins sont t ra i tés par injec- au moyen d e forages tion immédiatement à l 'extér ieur d e cette paroi,

répar t i s s u r une ligne unique.

L 'é la rg issementdu parafouille à s a par t ie supérieure est obtenu par injection des sables fins e t des remblais sableux s u r une la rgeur d e 15 mè t re s . En outre , une augmentation des longueurs d e percolation au contact dunoyaud'argi le du bar rage e s t obtenue aumoyen d'une seconde paroi continue, moins profonde que la première .

Finalement, de l 'extér ieur v e r s l ' in tér ieur , l e parafouille s e présente d e la façon suivante ( 1 ) :

- une paro i continue descendant jusqu'à la cote ( 1 1 O),

- une l 'ere ligne d e forages d'injection descendant jusqulL la cote (1 lo ) ,

- une 2ème ligne d e forages d'injection descendant jusqu'à la cote (107),

- une 3ème ligne de forages d'injection descendant jusqulà la cote ( 1 0 3 ) ,

- une 4ème ligne d e forages d'injection descendant jusqu'à la cote ( 9 6 ) ,

- une 5ème ligne de forages d ' injection descendant jusqu'à la cote ( 6 0 ) ,

- une paroi continue descendant jusqu'à la cote (85) environ.

Chaque paroi continue e s t obtenue en remplissant , avec un ma- tér iau convenable, une tranchée c reusée pa r un procédé spécial .

~

(1) - Les d e s s i n s de l ' a v a n t - p r o j e t ne p r h v o i e n t que 4 l i g n e s

g r a p h e 3.4319. d e f o r a g e s . V o i r p a r a -

3,43 - 4

3,43122 - Creusementdes tranchées pour paroicontinue

Dans l e procédé de creusement que nous suggérons pour Abou Simbel, la tranchée est constamment maintenue pleine d'une "boue de forage". C 'es t cette "boue" qui a s s u r e la stabilité des parois , g r k e au dép6t d'une c roa te e t à l 'action d'une densité nettement supérieure à celle d e l 'eau.

Le t e r r a in e s t désagrégé, au fond de la tranchée, par un outil spécial animé à la fois d'un rapide mouvement de battage et d 'un lent mouvement d e va-et-vient horizontal.

Pendant c e temps - sans c e s s e - la boue e s t asp i rée à t r ave r s les tiges qui portent l 'outil, f i l trée, puis renvoyée par gravité dans la tranchée. Gr$ce à c e sens d e circulation di t "inverse" les sédiments sont remontés e t évacués avec une facilité identique, quelle que soit la sur face d e la tranchée.

3,43123 - Mode d e remplissage des tranchées

Une fois la profondeur d é s i r é e atteinte les tranchées sont r e m - plies avec un mor t i e r étanche, suffisamment plastique pour e t r e capable d e s 'adapter sans s e f i s su re r à d'éventuelles déformations du sol.

Ce mor t i e r pourrai t probablement Etre constitué par un mé- lange d e ciment, d e sable e t de limon.

Pour une bonne mise en place sous la "boue", c e mor t ie r doit être amené par des colonnes ver t icales atteignant la base d e la t ran- chée. Le mor t i e r peut a insi descendre à l ' abr i d e lal'boue'' e tpéné t r e r directement dans la m a s s e du mor t ie r déjà coulé qui - remontant lentement au cours du remplissage - chasse devant lui la 'Iboue" e t finit par rempl i r toute la tranchée.

3,43124 - Avantage des parois continues

L'avantage des parois continues que nous proposons e s t t r iple par rapport à un rideau d e palplanches :

- la paroi la plus longue peut facilement ê t r e encastrée dans le subs t ra - tum gréseux, c e qui ne s e r a i t pas l e ca s 5 40 mè t re s de profondeur avec un rideau d e palplanches.

.

3,43 - 5

- la tenue dans l e temps du mor t ie r des parois e s t certainement plus s û r e que celle de palplanches métalliques.

- les matériaux utilise's dans les parois (sable fin, limon, ciment) s e trouvent s u r place ou sont fabriqués en Egypte, tandis que les palplanches devraient Etre importées a

3,43125 - Injection des sables fins

I1 e s t bien connu que pour injecter convenablement des alluvions à un niveau donné il doit exis ter au-dessus une épaisseur de t e r r a i n d'environ 5 B 8 m è t r e s , de façon que le poids de ce t e r r a in soit capable de s 'opposer à la force de soulèvement causéepar l ap res s ion d ' in - jection. Pour t r a i t e r les sables jusqu'à la cote 117 (cote de la base du noyau argileux duba r rage ) , il faut donc installer au préalable des r e m - blais jusqu'à la cote 125.

Les sables d'Abou Simbel ont une granulométrie comprise ininjectables aux coulis à entre O, 2 e t 2 mm; ce sont des sables fins,

base de ciment.

Nous prévoyons donc un t ra i tement soi t par coulis à l 'argi le défloculée, soi t par produits chimiques, à par t i r de forages verticaux répart is s u r cinq lignes paral lè les , l es forages étant espacés de t ro is mè t re s s u r chaque ligne.

Chaque forage s e r a équipe' d 'un "tube à manchettes" immé- diatement après sa perforation. Ce dispositif consiste 5 placer dans l e forage un tube comportant à intervalles régul iers des zones perforées recouvertes extérieurement d 'un manchon en caoutchouc. Une fois l e tube descendu jusqu'au bas du forage, L'espace annulaire compris en t re l e tube e t l es parois d e forage es t rempli d'un mor t ie r spécial emp&- chant tout cheminement ul tér ieur de coulis dans l e sens ver t ical l e long du forage.

Pour injecter l e t e r r a in à l 'un quelconque des niveaux o Ù l e tube à manchettes comporte des perforations on descend dans ce tube un t ra in de tige muni à sa base de deux obturateurs l 'un venant s 'adap- t e r au-dessus des perforations choisies, l ' au t re venant s 'adapter au- dessous de ces perforations. Par une injection sous pression de courte durée, on "claque" la gaine - en mor t ie r spécial extér ieure à la manchette considérée, ce qui permet a lors l e passage du coulis e t l ' in jection de l a p a s s e d e t e r r a i n si tuée à ce niveau. D'es que l 'on a r r ê t e l ' injection, la manchette en caoutchouc vient s 'appliquer à nouveau s u r le tube, empEchant toute entrée de coulis dans l e tube 2. manchettes.

On comprend facilement l 'énorme avantage de ce dispositif, qui permet :

- de t ra i te r l e t e r r a in par horizons peu épais, ce qui a s s u r e une par - faite réparti t ion du coulis même dans le cas de te r ra ins hétérogènes;

- d' injecter les horizons dans n ' importe quel ordre , c e qui autor ise le traitement des horizons les plus perméables en premier lieu s i on l e dés ir e;

- d'injecter un m s m e horizon plusieurs fois de suite, e t notamment avec des coulis différents.

L a nature exacte du coulis s e r a déterminée s u r place au cours de l'injection des p remie r s forages. On comparera notamment la pé- nétration d'un coulis à 1a.bentonite défloculée à la pénétration d 'un coulis au s i l icate de soude. ,

A défaut d e connaissances plus précises s u r les possibilités d'injection de ces sab les , nous établirons un avant-métré en supposant que seuls les produits chimiques peuvent pénétrer dans ce te r ra in . Nous fixerons en outre a pr ior i l es quantités absorbées aux valeurs suivantes, qu'il y a u r a lieu bien entendu de contrôler par un e s sa i in s i tu :

I eau 245 l i t res approximativement

par M3 d e t e r r a in si l icate de soude 40" Baumé 103 l i t res

aluminate de soude 593 kg

Le tonnage d e ciment nécessa i re e s t par contre difficilement prévisible avant les essa is d'injection préliminaires. Pour permet t re quand meme d 'é tabl i r un avant-métré approximatif, nous avons admis une consommation de 200 kilogrammes de ciment au mè t re de forage. Seul un e s sa i d'injection in si tu permet t ra de co r r ige r e t d e préc iser ce chiffre, que nous fournissons seulement à t i t re indicatif.

3,43126 - Injection du Substratum gréseux

La portion du parafouille qui pénètre dans le substratum g ré - seux e s t simplementdestinée àboucher les f i ssures , qui sans ce lapour- raient met t re en communication les sables fins de l 'extér ieur avec ceux de l ' intérieur. I1 n ' e s t pas questiond'étancher l a m a s s e m2medes g r è s ; une telle étanchéité, qui s e ra i t très coQteuse, nese rv i r a i t pas à grand chose, puisque de toute façon le voile ne s e fe rme pas ve r s le bas s u r un horizon étanche.

c

3 , 4 3 - 7

Les forages prévus pro.longent l e s tubes à manchettes de l a .ligne .la plus profonde : i.ls sont donc espacés de 3 m è t r e s .

Le colmatage des f i ssures d'un rocher e s t toujours obtenu avec du c iment , dont .les grains sont véhicu.lés jusqu'8 l 'endroit dés i r é au moyen d'une forte circulation d'eau, suivant un principe voisin de celui du remblaiement hydrau.lique e

Dans le cas particulier du g r è s , qui e s t une roche poreuse , l 'eau injectée r isque d ' ê t r e "absorbée" pa r les parois des f i s su res 2 faible distance du forage, rendant impossible l 'entraînement des grains de ciment 8 grande distance. Pourév i t e r ce phénomène parasi te , il e s t recommandé d' injecter au préalable un cer ta in volume de sil icate de soude, juste suffisant pour recouvrir l es parois des f i s su res d'une croûte étanche, sans pour cela imprégner la m a s s e du rocher .

Suivant ce principe directeur , on peut prévoir d 'ut i l iser àAbou Simbel successivement dans chaque passe d'injection :

- d'abord une so.lution de si l icate de soude, le vo.lume étant .limité à 100 l i t res au m è t r e ,

- ensuite une suspension de ciment dans . l 'eau, jusqu'à refus ou résurgence o

Les 1 O0 . l i tres de cou.lis au si.licate représentant approximativement .les consommations suivantes de si l icates et aluminate de soude :

par mè t re de forage : sil icate de soude 2 40" Baumé

aluminate de soude 1 kilo

15 l i t r e s

3 , 4 3 1 3 - Les voi.les au .large

Etant donné la présence dans l e s grès de couches tendres qui s e délitent facilement dans l'eau, il faut évi ter que .les g r è s soient par - courus pa r des courants d'eau de gradient élevé.

Le but des "voiles au large" e s t précisément d 'augmenter suf- f isamment l e s .longueurs de perco.lation pour que l e gradient prenne une valeur acceptable.

3,43 - 8

Les "voiles au large" sont obtenus par injection des g r è s à par t i r de forages espacés de 3 mètres . Lahauteur des voiles dépassant pa r endroits 120 m è t r e s , on doit prévoir une galer ie de t ravai l in te r - médiaire , c a r il se ra i t t r è s difficile de r éa l i s e r des forages bienparal- lbles s u r une telle hauteur (1).

Comme sous l e barrage, il e s t certainement inutile de r éa l i s e r des voiles présentant une étanchCité parfaite et totale, puisque de toutes façons des fuites sont possibles par ail leurs, notamment pa r l e fond. 11 n ' a donc été envisagé que l e colmatage des f i ssures e t nonl ' imprégna- tion de la m a s s e du g r è s .

Suivant l e principe directeur énoncé au paragraphe précédent pour l e traitement des g r è s , nous avons prévu d 'ut i l iser successivement dans chaque passe d'injection :

- d'abord uncoulis au sil icate de soude, à raison de 1001itres par mè t re de forage , ces 100 l i t r e s contenant approximativement :

Silicate de soude à 40" Baumé 15 l i t r e s

Aluminate de soude en poudre 1 kilo

- ensuite une suspension de ciment dans l ' eau .

Aucun e s s a i d'injection n'ayant é té encore réa l i sé dans l e s g r è s d'Abou Simbel, il e s t difficile de d i re combien ce t e r r a in abso r - be ra de ciment, Notre avant-métré a é té Ctabli enadmettant une absorption de 200 kilogrammes de ciment pa r mè t re l inéaire de forage. Ce chiffre représente une valeur moyenne tout à fa i t admissible .

3,4314 - Le dispositif général de drainage

3j.43141 - Principe

Le dispositif général de drainage e s t destiné à capter l e s eaux d'infiltration avant que cel les-ci ne sortent B la surface du sol.

(1) - C e t t e g a l e r i e ¡ n t e r m C d i a ¡ r e n ' e s t pas f i g u r C e s u r l e s p l a n s d ' a v a n t - p r o j e t .

V o i r , p a r a g r a p h e 3.4319.

3 , 4 3 - 9

Si la m a s s e du g r è s était homogène, les eaux d'infiltration a r r ivera ien t en majeure par t ie pa r l e fond de l 'enceinte elliptique, e t les ouvrages de drainage devraient ê t r e répar t i s a s s e z uniformément s u r toute la zone protégée pa r la digue.

Mais l e s g r è s sont en réal i té extrêmement lite's. La s t ra t i f i - cation horizontale f re inera énormément l e s circulations ve r t i ca l e s , e t i l e s t t r è s probable que l e fond de l 'enceinte l a i s s e r a pas se r beaucoup moins d'eau qu'on pourrai t a pr ior i l e c ra indre .

Dans des conditions , l e s principales infi.ltrations res te ront localisées s u r le pourtour de l 'enceinte, e t il e s t .logique d 'essayer de l e s capter à cet endroit .

Du côté du Nil , l e s drains ont a insi é té implantés au pied de .la digue. Compte tenu de l 'existence de la couche de sable fin s u r laquelle e s t construite .le ba r r age (qui facilite l 'assainissement des grè% sous-jacents) l e s drains verticaux sont espacés de 8 m è t r e s . Ils dé- bouchent tous dans une galer ie de collecte dont l e rad ier s e trouve sensiblement à la cote (120) . Ils descendent jusqu'à la cote (60) .

Du côté r ive , l 'assainissement des g r è s e s t prévu en t re l e s cotes ( 1 8 5 ) e t (60) au moyen de forages plus rapprochés (4 m è t r e s ) . Ces forages sont implantés suivant une ligne elliptique continue, dont les extrémités passent à une trentaine de mè t re s en re t ra i t des voi.les au la rge du barrage. Les eaux sont recueil l ies par une galer ie continue c reusée dans l e s g rbs .

3 , 4 3 1 4 2 - Drainage côté Ni l

Implantés au pied du b a r r a g e , .les drains si tués côté Nil t r a - versent successivement deux couches t r è s différentes de t e r r a in : des sables fins (en place, ou provenant de rembla is ) e t des g r è s .

L'équipement définitif de ces drains comprend une colonne d e tubes perforés (en mat iè re plastique ou en ac i e r inoxydable) recouverte d'une toile en ny.lon, e t en outre - mais seulement s u r la hauteur des sab.les - un f i l t re en sable cal ibré disposé entre .la colonne de tubes et l e s parois du forage .

La galer ie de collecte s e r a construite ap rès l 'équipement des puits. Elle s e r a recouverte e t cachée par l e pied du talus de la digue.

3 ,43 - 10

3,43143 - Drainage côté rive

En p remie r lieu la galerie de collecte s e r a c reusée et bétonnée. Te rminée , elle au ra intérieurement la forme d'une ell ipse de 3,50 m de hauteur pour 2,50 m de l a rgeur , ou plus simplement la forme d'un cerc le de 3 ,30 m de diamètre .

Les forages pour drains seront exécutés ensuite, l e s uns v e r s l e haut à par t i r du toit de .la ga.lerie, l e s au t res ve r s l e bas à par t i r du rad ier .

Ils seront ensuite équipe's avec un tube perforé recouvert d'une toile en nylon. Le tube perforé s e r a choisi en une mat iè re imputrescible et iner te aux agents cor ros i f s : a c i e r inoxydable, mat iè re plastique telle que l e r i l s an , l e nylon, e tc . - .

Aussi bien en toit qu'en radier , les forages seront espacés de 4 m è t r e s .

3,4315 - La protection locale de chaque temple

3,43151 - Le Problème

Malgré la digue de protection et l e réseau général de drainage, les temples res tent menacés s u r toutes leurs faces : en effet leur base risque d ' ê t r e noyée p a r la nappe principale en cas de rabattement in- suffisant, e t l eu r s parois la té ra les risquent d 'ê t re atteintes par les c i r - culations paras i tes de nappes suspendues.

3,43152 - La nappe principale et l e s sous-pressions

Le r ad ie r du petit temple s e trouve à .la cote (121,80) et celui du grand temple à la cote (125), a lo r s que .la nappe d'eau e s t actuellement voisine de la cote (120).

Dans l ' é ta t actuel des choses , ,l'humidité ne remonte pas jusqu'aux temples .

Pour l 'avenir , en toute p remiè re approximation, on peut ad- me t t r e que l 'équilibre entre l e s remontées capillaires e t l 'évaporation ne s e r a pas rompu. S i cette hypothèse e s t exacte on peut protéger effi- cacement les temples contre les remontées capillaires par des drains rabattant localement la nappe à la cote (120).

,

3,43 - 11

Mais cette condition e s t insuffisante pour a s s u r e r la stabilité du sol des temples , c a r , du fait de la stratif ication horizontale, l ' e au peut s e me t t r e en pression entre deux couches étanches 2 t r è s faible profondeur sous .le niveau du rad ier des temples.

Les drains uti l isés pour l e rabattement doivent donc descendre une profondeur suffisamment grande pour a s sa in i r l e s g r è s enprofon-

deur. Nous avons prévu une profondeur de 10 mè t re s , mais cette valeur devra peut-être ê t r e augmentée lorsque une campagne de reconnaissance complémentaire a u r a fourni des précisions s u r l e s écoulements dans l e s g r è s .

3,43153 - Les nappes suspendues

Par suite de la stratification des grès , extrêmement b i enmar - quée, on doit envisager des circu.lations de nappes suspendues à plu- s ieurs " e t r e s au-dessus de la c,ote (120).

Nous ver rons ci-dessous que la protection des temples contre ces nappes suspendues e s t t r è s difficile, e t qu'elle exige deux lignes de défense successives : une ligne de drainage e t unéc ran rigoureusement étanche (1).

3,4316 - La protection locale contre la nappe principale

3,43161 - Principe

Un rabattement suffisant s e r a certainement obtenu à l ' en t rée des temples , c a r il e s t prévu d 'é tabl i r devant ceux-ci un petit .lac dont le niveau s e r a art if iciellement maintenu à la cote (120) .

11 faut par contre prévoir un drainage important du côté de la montagne, s i on veut évi ter que de ce cÕté-,là .les infiltrations fassent monter .le niveau de la nappe au-dessus de la cote (120).

(1) - C ' e s t s u r c e p o i n t q u e l e s p l a n s de l ' a v a n t - p r o j e t d i f f e r e n t e s s e n t i e l l e m e n t d u

r a p p o r t de M. E. I S C H Y . puisqu'ils n e p r b v o i e n t pas p o u r l e m o m e n t d ' & c r a n b t a n c h e . V o i r p a r a g r a p h e 3,4319.

3,43 - 12

3,43 162 - Réalisation pratique

Une galer ie de collecte ceinture chaque temple, en restant toujours B plus de 20m'etres des parois des sal les , pour éviter que l e s travaux d'excavation puissent influencer la stabilité des temples.

Cette ga l e r i e , une fois terminée, s e rv i r a de galer ie de t ravai l pour la réal isat ion des forages drainants.

Les forages drainants destinés au rabattement de lanappe pr in- cipale seront percés verticalement ve r s l e bas à p a r t i r du radier de la ga le r ie . Ils se ront espacés de 2 m et .longs de 10 m è t r e s .

Jls seront équipe's avec un tube perforé recouvert d'une toile en nylon. Le tube perforé s e r a choisi en une mat iè re imputrescible et iner te aux agents cor ros i f s : mat ière plastique telle que .la polychlorure de vinyle , l e r i l s an , l e nylon, ou ac i e r inoxydable.

3,43 17 - ,La protection locale contre l e s nappes suspendues

3,43171 - Principe

En présence de nappes suspendues, un simple drainage risque for t d 'avoir une efficacité insuffisante, e t ceci pour deux raisons.

Captage de l ' eau

Etant donné une nappe circulant au-dessus d'un fond étanche (ou sensiblement étanche) il es tb ien connu qu'il e s t impossible e n p r a - tique d'obtenir un rabattement jusqu'au fond étanche, auss i nombreux que soient l e s puits dans lesquels on pompe. S ' i l existe des nappes suspendues circulant chacune s u r un horizon étanche, il es t peu probable que l e s drains soient capables de l e s assécher complètement.

Captage de l 'humidité

Chaque nappe suspendue, même supposée totalement captée, maintient l e t e r r a in humide s u r une certaine hauteur p a r remontée capi l la i re . O r , il e s t bien connu qu'un t e r r a in poreux humide, mais non sa turé d 'eau , ne l a i s se pas capter son humidité pa r des dra ins . Par cont re , cette humidité peut c i rcu ler horizontalement t r è s loin. Si donc de ,l'humidité existe à plusieurs mè t re s au-dessus de la cote (120), par suite de nappes suspendues alimentées pa r l e s infiltrations, r ien n 'em- pêche cette humidité de t r a v e r s e r une ligne de drains e t de s 'avancer jusqu'aux sal les des temples .

Dans ces conditions, pour évi ter toute t race d'humidité s u r l e s m u r s des temples , il e s t t r è s probable qu'i.1 faut d 'abord r é a l i s e r un réseau de drainage s u r toute la hauteur o Ù il risque d'y avoir des nappes suspendues, et ensuite compléter cette protection par un éc ran ver t ical r igoureusement étanche e

Drainage et écran étanche constituent deux lignes de défense successives , toutes deux uti les.

On ne peut en effet concevoir un éc ran étanche sans drainage c a r la nappe monterait t rop haut à . l ' a r r iè re des temples . Mais i.1 e s t diffici.le de prévoir un drainage sans écran étanche, c a r l'humidité r i s - querait d 'at teindre l e s temples horizontalement pa r suite des nappes suspendues.

3,43172 - Réalisation pratique du drainage

La galer ie déjà décr i te au paragraphe précédent permet t ra d 'exécuter une s é r i e de drains ascendants distants de 2m'etres et longs d'une trentaine de mè t re s e

Comme pour l e s drains servant au rabattement de la nappe principa.le , l 'équipement définitif de ces forages comprendra un tube perforé en mat iè re plastique ou en ac i e r inoxydable, recouvert d'une toile en nylon.

3,43 173 - Réalisation pratique de l ' é c r a n , étanche (solution génie - civil)

L 'écran l e plus rigoureusement étanche e s t constitué pa r un m u r en béton, contenant en son centre une feuille continue de plomb ou de mat iè re plastique .,

Un écran de ce type e s t facile à r é a l i s e r lorsque l e t e r r a in e s t sec et de dureté moyenne, c e qui e s t l e ca s à Abou Simbel avant la mise en eau de la retenue.

On peut en effet ,

- soit exécuter des galer ies horizontales superposées, convenablement boisées e t bétonnées l e plus rapidement possible ,

- soit exécuter une succession de puits verticaux jointifs, chaque puits étant bétonné avant la réalisation du puits voisin. '

3,43 - 14

Ces deuxmodes d'exécution, surtout l e second, conviendraient très bien 2 Abou Simbel, c a r des travaux local isés dans quelques puits ver t icaux B 2Omètres des parois des sal les nedevraient pas per turber la stabilité des temples.

3 ,43 174 - Réalisation pratique de l ' é c r a n étanche (solution injection)

Dans l e cas oh la solution de génie civil ne se ra i t pas admise , on devrait avoir recours à un traitement par injections.

Nous avons vu que l e s g r è s d'Abou Simbel sont extrêmement l i tés : ils comportent des couches t r è s peuperméables qui sont cer ta i - nement ininjectables, et des couches moins étanches dont l a perméa- bilité doit ê t r e voisine de 10-4 cm/s . Ces dern ières couches ne peuvent ê t r e imprégnées n i avec des coulis B base de ciment e t d ' a rg i le , ni avec des coulis à base de si l icate de soude. Seuls peuvent ê t r e uti- l i s é s des produits chimiques possédant jusqu'au moment de la p r i se une viscosi té comparable à celle de l ' eau . En outre l'injection doit ê t r e faite t r è s .lentement 2t par t i r de forages espacés de moins d'un m è t r e .

Mais ces produits chimiques coûtent t r è s c h e r s . Chaque fois qu' i l existe des f i ssures à t r ave r s .les g r è s , pa r lesquelles l e s produits chimiques pourraient c i rcu ler inutilement au lo in , on a intérêt 2 prévoir un traitement prél iminaire des f i ssures avec un coulis bon marché .

C ' e s t a insi que l 'on peut e spé re r obtenir économiquement l e résul ta t recherché en traitant l e s g r è s en deux phases successives :

- premie r s t ade : colmatage des f i ssures u

Un forage tous l e s 3 m è t r e s s e r a t ra i té d'abord par unvolume donné de sil icate de soude, puis pa r une suspension de ciment dans l 'eau, exactement comme l e s forages de l 'enceinte générale

Nous envisageons les consommations suivantes de produits pa r m è t r e de forage :

- 100 .1 de coulis au s ilic a t e contenant

15 l. de si l icate de à. 40" Baumé,

1 kg d'aluminate de

soude

soude

- 200 kg de ciment

3 , 4 3 - 15

Second stade : imprégnation de .la m a s s e de g r è s

Actuellement, à notre connaissance, il n'existe que deux produits susceptibles de convenir pour imprégner un tel t e r r a in : ce sont 1' "AM.9" et la "résorcine".

L'AM 9 e s t courammentuti.lis6 aux U.S.A. C'estuncopolymère d'acrylamides dont l e temps de p r i se e s t réglable de quelques minutes 2 plusieurs heures p a r changement de .la nature ou de la concentration du catalyseur. 1.1 e s t généralement utilisé en solutiondiluée (5 % à 15 %).

En Europe , on préfère employer la "résorcine", qui donne un coulis plus économique, et mécaniquement plus résistant. Il s 'agi t d'une solution de résorcine dans l ' eau , 2 laquelle on ajoute du formol e t une t r è s petite quantité de soude. Le temps de p r i se e s t réglable en t re un quart d 'heure e t plusieurs heures a

Pour établir l 'avant-métré, nous avons supposé l 'uti l isation de "résorcine", e t nous avons admis une absorption de 200 l i t r e s de coulis au mè t re de forage.

Pour rendre plus cer ta ine l 'efficacité des injections il faut im- planter les forages à une distance d'environ 75 cent imèt res , e t simul- tanément l imi te r la longueur des forages de façon à évi ter que l e s dé- viations deviennent importantes .

Pour l imi te r .la longueur des forages à unevaleur raisonnable nous décomposons chaque éc ran en deux voiles superposés, .l'un ver t i - c a l , l ' au t re incliné, de façon à a s s u r e r un bon raccordement entre eux.

3 , 4 3 1 8 - Conclusion de M e E e ISCHY

Les dispositions que nous venons de déc r i r e pour .la protection des temples constituent seulement un avant-projet e

Elles sont en effet basées s u r les résultats évidemmentlimités de la p remiè re campagne de reconnaissance, e t de nombreuses études seront encore nécessa i res avant de pouvoir é tabl i r l e s plans définitifs des systèmes de protection que nous venons d'envisager e

Il faudra notamment exécuter s u r place des e s sa i s de perforation avec des sondeuses de types différents, e t des e s sa i s d'injection avec différents coulis e

I1 faudra auss i e s saye r d 'évaluer l ' importante différence qui, du fait du .litage des g r è s , doit ex is te r entre la perméabili té ver t icale e t la perméabili té horizontale.

Il faudra enfin vé r i f i e r , soit en laboratoire soit s u r place, la validité des hypothèses faites s u r la propagation horizontale de l 'humi- dité à t r ave r s l e s réseaux de drainage, a insi que s u r la continuité des conditions climatiques. Nous avons en effet admis dans cette note que l 'équilibre actuel entre l 'évaporation e t l e s remontées capi l la i res s e ra i t conservé ap rès l a m i s e en eau de l a retenue du grand bar rage d'Assouan, ce qui n 'es t absolument pas évident e

Les reconnaissances complémentaires imposeront sans aucun doute des modifications à n o s recommandations. On peut toutefois consi- d é r e r que l e projet actuel constitue une base de discussion suffisamment va.lable, notamment pour s e fa i re une idée à peu près exacte de l ' o r d r e de grandeur des dépenses nécessa i r e s .

3 ,43 19 - Les dispositions adoptées pour l 'avant-projet

3 ,43 190 - Introduction

On a pu constater que l e s dispositions adoptées pour l 'avant- pro je t , décr i tes aux chapitres 3 ,32 e t 3 ,33 e t représentées s u r l e s Figures 4 ,43 11 e t 4 ,43 12 , rencontrent d'une façon générale l e s principes exprimés dans l e s paragraphes 3,431 1 B 3,43 18 pa r M. E. ISCHY. Quant aux détails pratiques de mise en œuvre on l e s a trouvés claire- ment décr i ts dans ces paragraphes 3,431 1 à 3,4318.

Les dispositions des plans de l 'avant-projet sont telles qu'on pourra toujours, à la suite des reconnaissances complémentaires ou des p remiè res observations (fuites, piézomètres, etc.. e ) faites au dé- but de la montée de l 'eau, a jus te r l e s travaux à la demande e tappor te r l e s correct ions jugées a lo r s nécessaires . Les dépenses ont été es t imées pour la réalisation du programme l e plus che r .

3 ,43 191 - Le parafouille

Quatre lignes d'injection forment l e parafouille dans l e sable sous l e barrage. Il s e r a possible, pendant1'exécution de fa i re des e s sa i s et d ' es t imer la qualité du traitement. S ' i l l e faut la cinquième ligne s e r a ajoutée.

3,43 - 17

3,43192 - Voiles au l a rge

Les grands forages verticaux à f a i r e dans lamontagne de g r è s sont prévus d'une seule longueur, sans la galerie intermédiaire décr i te par M. ISCHY auparagraphe 3,4313. On espère eneffet que des forages verticaux, même de 12Omètres de longueur, ne dévieront pas beaucoup en t raversant des bancs horizontaux c 'es t -&-dire perpendiculaires. E t même s i cer ta ins dévient un peu, cela n ' a pas une grande importance puisqu'on cherche non pas une coupure absolue, mais une réduction des débits.

3,43193 - Protection locale

La protectionlocale des temples e s t prévue sans éc ran d'étan- chdité. Ce n 'es t qu'au cas oh l e s observations futures y conduiraient qu'on exécuterait cet écran .

M. Ischy pour sa.part insis te beaucoup s u r l e rôle défavorable que peuvent jouer l e s nappes suspendues, portées pa r les bancs l e s plus étanches. Mais pour l e moment il n 'es t pas encore établi que l e s g r è s donnent une grande différence en t re l e s perméabilitb horizontale e t ve r - t icale , s i l 'on en juge d 'après les e s sa i s de laboratoire ou la distribu- tion des résultats des e s sa i s d'eau (méthode de Lugeon). Les reconnaissances complémentaires diront s ' i l en e s t bien a ins i , auquel c a s l e s dispositions de l 'avant-projet conviendraient. S'il était reconnu au contraire que le réseau d'écoulement dût ê t r e essentiellement horizon- t a l , i l faudrait en venir à l ' éc ran &tanche, qui n 'es t pas figuré s u r l e s plans mais qu'il ne s e r a i t pas difficile d 'exécuter ap rès coup (voir cha- pi t re 3,332). L1 convient de r ed i r e ic i que l e s estimations prévoient l e coût de cette protection supplémentaire.

3 ,432 - CENTRALE DE POMPAGE ET CENTRALE DIESEL

3,4320 - Introduction

On a l u dans l e chapitre 3 ,33 les raisons et l e s principes di- rec teurs qui ont conduit à adopter l e s dispositions d 'ensemble f igurées s u r l e s plans d'avant-projet : centrale de pompage souter ra ine , cen- t r a l e électrogène diesel éloignée .

Le présent chapitre donne, avec plus de dé ta i l s , l e s dispositions constructives adoptées.

Avant d 'entamer la description du système de pompage il convient de d i r e quelques mots du lac intérieur, au pied des temples. Puis on décr i t l es aménagements dans l 'o rdre suivant : les a c c è s , la salle des moto-pompes, les moto-pompes et l e s installations annexes, le c i r - cuit de refoulement des fuites , le c i rcui t d'eau de refroidissement des groupes diesels , l a centrale diesel et s e s annexes o

P o u r simplifier cet exposé i l ne s e r a plus fait mention des extensions possibles de la centrale de pompage et de la centrale diese.1, représentées en pointillés s u r .les plans d'avant-projet

3,4321 - Le lac intér ieur

Ce .lac e s t constitué pa r de l ' e au stagnante, à la cote 119,80; l ' eau de fuite circu.lera v e r s l e s pompes au t r ave r s de la galerie drainante sans atteindre .le lac. On comprend que dans ces conditions, pour des questions de salubrité et de propreté il soit nécessa i re d ' a s s u r e r un renouvellement périodique de cette eau o

Il a donc été prévu un système de chasse (voir Fig. 4,4321) 2 .l 'aide d'une pompe spéciale à for t débit mais faible puissance, capable, sans que les conditions de pompage soient en r ien modifiées, d'as- s u r e r une surélévation du p.lan d 'eau dans l e lac de 0,20 m. L'eau a lors 2 .la cote (120) s e déverse au t r ave r s d'une gri.lle destinée à a r r ê t e r l e s corps flottants dans une ramification de la galerie de drainage.

I1 a paru également intéressant de conserver .la possibilité d 'aba isser la cote du plan d'eau du lac à une cote infér ieure 5 la cote no rma le , en l 'occurence à la cote (119); il suffit pour cela d'en.lever, au droi t du déversoir , un simple batardeau qui en période norma.le évite ,l 'envasement des ga l e r i e s , en même temps qu'on augmente .le débit pompé e Rien n'empêche donc provisoirement dlassécher presque en- t ièrement l e lac dans cer ta ines circonstances exceptionnelles o

Ces différentes possibilités e t l e s c i rcui ts de pompage cor - respondant sont i l lustrés pa r la Fig. 4,4321 a

3,4322 - Les accès

L 'accès pr inc ipa là la sa.lle des pompes s e f a i tpa r une galerie débouchant au pied du bar rage e t aboutissant à .la ga.lerie de drainage e

Cette voie e s t d 'a i l leurs prolongée jusqu'à l a galer ie d'injection. Cette

3,43 - 19

c

galer ie contient la conduite de chasse. Par a i l l eu r s , l e matér ie l lourd peut ê t r e descendu verticalement dans la sal le des pompes p a r l e puits dont il s e r a par lé ul tér ieurement . Enfin, il a été prévu un e sca l i e r l 'extrémité de la sal le des pompes (Voir la Fig. 4,4322).

3,4323 La centrale de pompage

El le comporte un bassin de 4,50m de largeur , d e 3 8 m de long dont l e fond e s t à l aco te (116,30) e t dans lequel viennent s e d é v e r s e r l e s eaux collectées p a r la galer ie de drainage. Ce bassin constitue un vaste puisard dans lequel plongent l e s crépines des pompes (Voir Fig. 4,4322).

Six pompes centrifuges monocellulaires, capables de refouler chacune sous 70 m de charge 0 ,3 m3/sec , sont actionnées p a r 6 moteurs e'lectriques de 440 CV. El les sont fixées s u r un plancher en béton arme' la cote (122 ,SO), ceci afin d 'éviter tout r isque de submersion en cas de rupture de conduite. Sur le même plancher , es t également placée la pompe spéciale prévue pour a s s u r e r la surélévation du plan d 'eau du lac de façon à r éa l i s e r l e s chasses. La charge de cet tepompe n 'excédera pas 5 m è t r e s . Le circui t de chasse e s t donc complètement indépendant du système de refoulement de l ' e au de fuite dans la retenue.

Les tuyaux de refoulement partant des pompes sont branchés deux pa r deux s u r une même conduite : cec i permet, lorsque, pa r exem- p le , t rois pompes seulement fonctionnent, de diminuer l e s per tes de cha rge , chaque pompe utilisant une conduite distincte.

La sal le des pompes e s t desservie p a r unpont roulant de 6 tonnes balayant toute la longueur de la centrale de pompage et relayant l e monte-charge qui permet de descendre des pièces lourdes , pompes OU

moteurs . L 'accès de la sal le des pompes à la galer ie de drainage peut s e fai re , soit pa r un esca l ie r , soit pour l e s pièces plus lourdes pa r une t rappe. La ventilation e t .la Climatisation de la salle s e font dans l 'espace surmontant l e pont roulant, l 'énergie électrique nécessa i re étant a s su rée par un t ransformateur aba isseur de tension de 5000/220 volts .

Les t ro i s conduites de refoulement sont placées dans l e puits ver t ical de 4 mè t re s de diamètre in té r ieur ; deux de ces conduites, p a r l ' in termédiaire chacune d'une petite cuve dont o n v e r r a c i -après l e rôle, s e poursuivent au-delà de l 'emplacement du rideau d'injection jusqu'8 un déversoir si tué à la cote (182), en e'coulement l i b re . Il a été jugé

3,43 - 20

préférable de prévoir une tuyauterie de préférence àun canal pour évi ter toutes l e s fuites pouvant provenir d'un défaut d'étanchéité . Au-delà, à par t i r de la cote (182), .l'eau e s t canalisée jusqu'à (147), niveau des plus basses eaux dans l e r é se rvo i r .

La t rois ième tuyauterie aboutit sans r é se rvo i r intermédiaire au déversoir à (182) : en cas de chasse dans l e lac in té r ieur , l e s eaux plus ou moins polluées peuvent, p a r cette tuyauterie, ê t r e re je tées directement dans la retenue o

La par t ie supérieure du puits du monte-charge a une super - s t ruc ture réduite au minimum, l ' accès au niveau de . l 'ascenseur s e fa isant pa r une tranchée en plan incliné (voir Fig. 4,4323).

3,4324 - L'eau de refroidissement de l a centrale diesel

Avant de donner une description succincte de cette cent ra le , il faut expliquer comment e s t a s s u r é e l 'alimentation en eau de refroi- dis sement .

El.le e s t du type 2 eau perdue, qui nécessi te environ 20 m3 p a r heure et pa r groupe diesel de 1.000 CV o La cote de la retenue va- riant entre (147) et (182), ce pompage posait un problème délicat . Il fallait également prendre toutes précautions pour conserver .la pompe hor s d 'eau, et contre l 'ensablement des c rép ines . Auss i , a- t - i l paru préférable d 'amener pa r des canalisations métalliques de 25 c m de diamètre l 'eau des fuites pr i se dans l e s deux petites cuves dont il a été ci-de s sus question.

Cette eau e s t refoulée pa r . l ' intermédiaire de 2 petites moto- pompes électriques dans deux grandes cuves r é se rvo i r s de 14 m de diamètre intér ieur assurant l e stockage. Une partie de cette eau s e r t h l a station d iese l , l ' au t r e partie pouvant a s s u r e r l 'approvisionnement des cités en eau f i l t rée . Par un jeu de vanne, on peut dér iver dans l e réservoi r choisi l ' eau envoyée pa r l 'une des deux conduites e

3,4325 - La centrale diesel

Elle comporte 3 groupes électrogènes de 1.000 C V ; ces groupes fournissent du courant à la station de pompage e t à s e s installations annexes : c ' e s t .là la principale utilisation de l 'énergie : mais l 'énergie électrique e s t également nécessa i re pour l e s installations auxiliaires

3,43 - 21

telles que l e pompage du fuel dans l e s r é se rvo i r s de stockage, e t pour l e s besoins en électr ic i té de la cité.

Le bâtiment (voir F i g . 4,4324) e s t protégé contre l 'ensablement pa r un m u r pare-vent en équer re agissant à la manière d'un dé- f lecteur . D'autre p a r t , l e s ouvertures sont en chicane, pour a r r ê t e r l e sab le , l e s deux cuves à mazout e t à eau , en te r r ées dans l e r o c h e r , sont placées dans l 'angle opposé au m u r pare-vent.

La capacité des cuves de mazout e s t de 3 .O00 m 3 : elle per - met d ' a s s u r e r l e fonctionnement continu de deux groupes électrogènes pendant 300 jours environ.

3,44

L E S A M E N A G E M E N T S D E C H A . N T I E R

,

3 , 4 4 - 1


Le présent chapitre t ra i te des aménagements var iés que la construction d'un ouvrage de .l ' importance du bar rage de protection rend nécessa i res , d'autant plus qu ' i ln 'exis te dans ce s i te désertique aucundes moyens d 'accès ou d'habitation qu'on trouve en général B faib.le distance de la plupart des s i t e s ,

C 'es t a ins i qu' i l faudra construire pour l e trafic fluvial des installations de déchargement qu' i l faudra fa i re des routes, qu'il fau- d r a é tabl i r une piste d ' a t t e r r i s sage . D'autre par t une cité nouvelle, avec tous s e s se rv ices indispensables, doit ê t r e construite pour loger l e s hommes qui vivront l e chantier. Enfin un parc important de maté- r ie l devra ê t r e acheminé v e r s l e s i te pour l 'exécution proprement dite.

3,441 - LES ACCES

3,4411 - Le Ni l

Le Nil e s t la seule voie d 'accès actuelle au Site d'Abou Simbel, s i l ' on excepte une piste sommaire menant B Wadi Halfa, en t e r r i t o i r e soudanais. A par t la période comprise entre l e milieu de Juillet et le milieu d'Août , qui en année normale correspond B une baisse considé- rable des niveaux, la navigation e s t possible toute l 'année. Même s i d 'autres moyens d 'accès sont aménagés , l e Ni l r e s t e r a probablement la voie la plus économique pour l e t ransport des charges lourdes, telles que le gros matér ie l de chant ie r , l es charpentes , le fuel , le c iment , cer ta ins matér iaux naturels comme l e granit et l!argile fine pour l ' injection. La voie du Ni l exis te ; il s 'agi t de construire l e s appontements et quais de déchargement. Ceux-ci devront s 'accommoder des variations de niveau du fleuve qui actuellement s'étendent s u r une hauteur de 1 0 m è t r e s .

Mais dès 1963 l e niveaucommencera une montée, qui en quelques années, et ap rès quelques oscillations doit l e mener 70mèt re s plus haut.

Pour que l e trafic fluvial soit maintenu, il faut que toutes l e s installations portuaires soient flottantes et montent avec l e lac. C ' e s t une sujétion, mais c ' e s t possible. Une au t re difficu.lté rés ide dans l 'obstruction c réée p a r l e chantier du Sadd el Aali. La gorge s e r a en effet bientôt occupée par un chantier important et t r è s vite el.le s e r a b a r r é e . Une

3 , 4 4 - 2

voie doit donc ê t r e construite d'Assouan à l ' amont du Sadd el Aali pour raccorder .le bief amont à .la vallée d 'aval : soit la route , soit l e chemin de f e r .

Cette voie de contournement du chantier du Sadd e.1 Aa.li e s t actuellement pr i se en considération pa r l e s autorités responsables du Gouvernement de la R .A e U e

3,4412 - Les voies t e r r e s t r e s

Toute voie d 'accès t e r r e s t r e 2. Abou Simbel, si on la veut per - manente, doit ê t r e t racée à une cote é levée, au moins (180), sinon elle s e r a i t submergée pa r le futur r é se rvo i r . Cette condition complique sér ieusement l e problème. C ' e s t a insi que les t racés des pistes existantes sont inacceptables. C 'es t a insi également que le chemin de f e r qui a r r i v e àWadi Halfa envenant du Sud se ranoyé avant la fin duchan- t ie r d'Abou Simbel. Une route s u r l e t r acé de la piste qui re l ie actuellement Abou Simbel à Wadi Halfa se ra i t impraticable e t devrait ê t r e déviée dès 1964.

La nécessi té de ca l e r les voies au-dessus de la cote (180) Cloigne leur t racé de lava l lée du Ni l et l es repousse ve r s les "djebels", avec de grandes difficultés pour l létablissement des points d 'eau. L'en- t re t ien d'une telle route t racée en plein déser t e t exposée constamment 2 dispara î t re sous l e sable se ra i t certainement prohibitif.

3,4413 - La voie aérienne

Pour tous l e s t ransports non pondéreux c ' e s t l 'avion qui s ' i m - pose e L'établ issement dlune piste d 'a t te r r i ssage e s t relativement a i sé s u r le plateau de la rive occidentale e La figure 4,441 donne une image provisoire d'une implantation envisagée pour cette pis te . Elle s e r a orientée suivant la direction des vents dominants, direction qu'il faudra définir avec précision ul tér ieurement et en collaboration avec l e s s e r - vices compétents de l 'aviation civile. Quoi qu' i l en soit cette direction e s t probablement t r è s voisine de l 'axe Nord-Sud, comme en témoignent les longues dunes de sable qui slavancent s u r l 'oas i s . L 'aérodrome d'Assouan, si tué àmoins de 300 km au Nord , a s a piste dans cette orien- tation Moyennant une longueur suffisante, de l ' o rd re de 1.600 m è t r e s , la piste pourra recevoir des quadrimoteurs et des avions cargos s i bien qu'on peut envisager qulune partie du matér ie l s e r a , s ' i l es t besoin, acheminée pa r a i r .

3,44 - 3

I1 convient de noter ici que ce t aérodrome pourrai t ê t r e consi- d é r é comme un équipement permanent du site d'Abou Simbel; il per - met t ra i t en effet .l 'acheminement rapide e t confortable des touristes qui , pour le moment , remontent t r è s harement au Sud d'Assouan. Un tel moyen d'accès jusqulà Abou Simbel va lor i sera i t encore les travaux de protection puisqu'i ly conduirait un plus grandnombre de vis i teurs chaque année. Abou Simbel s e ra i t à moins d'une heure d'Assouan.

Une variante provisoire consis terai t à uti l iser l e t e r r a in exis- tant de Wadi Halfa et à construire une route de Wadi Halfa àAbou Simbel. U se ra i t inutile dans ce cas d 'essayer de ménager l 'avenir puisque l e t e r r a in de Wadi Halfa s e r a bientôt noyé I1 e s t à l a cote (155) e t d ' après le p rogramme de la montée des eaux dans l e r é se rvo i r il s e r a inutili- sable 5 par t i r du milieu de 1966.

Mais d ' i c i l à , et moyennant peut-être un t r acé de .la route dif- férent de celui de la piste actuel le , afin de la ca le r toute ent ière au-dessus de l a cote (155), on aurai t .largement l e temps d'aménager l e t e r r a in définitif d'Abou Simbel.

L'utilisation de Wadi Halfa comme port aé r i en d'Abou Simbel donnerait peut-être naissance à d e s problèmes douaniers délicats puisque la front ière entre la République Arabe Unie e t la République du Soudan se ra i t à t r ave r se r .

Ces questions seront dtudiées pa r l e Gouvernement de la Répu- blique Arabe Unie.

3,442 - LES CITES

Toutes l e s habitations nécessa i res au personnel qui construira l e bar rage sont à bât i r s u r l e plateau déser t ique, puisque celles qui forment l e s villages s u r l e s deux rives du Ni l seront inondées dès 1963. Il s ' ag i t donc de construire une cité importante , pour plus de mille ou- v r i e r s , contremaitres e t ingénieurs , un cer ta in nombre d 'entre eux étant accompagnés de l e u r famille. La cité ne comportera donc pas seulement des dortoirs e t des réfectoires comme c ' e s t parfois l e ca s pour des chantiers si tués p rè s de cent res u rba ins , mais s e r a obliga- toirement une petite ville avec tous l e s se rv ices publics : maisons de divers types, sal les de réunion école , usine d'épuration d 'eau , réseau d'égoûts , centrale é lectr ique, etc.. . hôtel pour l e s vis i teurs

3 , 4 4 - 4

La figure 4,441 donne une implantation possible pour la ci té . Sa position s u r l e plateau, exigée pour échapper 2. la montée des eaux, au ra pour conséquence, probablement , d'y fa i re régner une tempéra- ture moyenne légèrement supérieure à celle de l 'oas i s . P a r contre elle s e r a mieux exposée à la br i se du Nord qui apporte la fraîcheur . Il s e r a ut i le , pour l e confort du personnel e t pa r conséquent pour son efficacité, d ' instal ler l e conditionnement d 'a i r aumoins dans les pièces de repos , e t surtout pour l e s hommes qui travaillant de nuit auront à dormir dans la chaleur du jour .

3 ,443 - LE MATERIEL DE CHANTIER

Le chantier de construction proprement dit s e r a équipé de matér ie l classique : pelles , camions , s c r a p e r s , bul ldozers , rouleaux lourds, etc.. . La consistance préc ise du parc de matér ie l ne peut ê t r e donnée ic i c a r elle dépend de l 'entrepreneur désigné, des engins qu'il p réfère , de ses habitudes, de son expérience. On peut toutefois es t i - m e r dès maintenant la physionomie générale de l 'équipement principa l , des var iantes étant possibles telles que le remplacement de plu- s i eu r s engins pa r un seul de taille plus grande , ou le changement de méthode tel l 'utilisation de s c r a p e r s au lieu de pelles e t de camions.

Une installation de dragage s e r a nécessa i re pour déposer l e sable de fondation du bar rage : 5 dragues suceuses de 600 C V conviendraient par exemple e Pour me t t r e en place l e remblai du bar rage , il faudra l'excavation une dizaine de g rosses pelles excavatrices , aux différents lieux d 'emprunt , et une cinquantaine de camions, du type Euclid de 14m3 de capacité par exemple.

Les t rac teurs à chenilles de grande ta i l le , montés en bull- dozer , en ripper, en angle dozer, e t c . e e sera ien t au nombre de quinze

pneus ou à "pieds de mouton". Leur nombre e t l eu r s caractér is t iques dépendront des résul ta ts des e s sa i s qu'il faudra entreprendre au chantier pour con- naî t re le nombre de passes , l ' épa isseur des couches e t d 'unefaçon gé- néra le les conditions les mei l leures pour compacter correctement. On peut e s t imer qu'il faudra deux rouleaux de chaque type , ou peut-être seulement 3 rouleaux à pneus.

vingt. Le compactage se ra i t fait avec des rouleaux lourds

, Au surplus les nombreuses machines nécessa i res à la vibration

des sables de la fondation e t à la perforation pour l'injection exigeront des sources d 'énergie électrique abondantes. Une petite centrale diesel

3 ,44 - 5

provisoire de 1 .OOO, ou peut-être 2.000 kilowatts devra ê t r e installée. El le pourra d 'ail leurs a l imenter ensuite l e s pompes provisoires qui seront uti l isées pour maintenir l e s temp.les à s e c au début de lamontée du r é s e r v o i r , v e r s 1963-1964-1965, pendant la construction de .l'usine de pompage définitive. Des hangars abr i teront l e s a te l iers de répara- tion et d 'entret ien, aménagés spécialement pour protéger du vent de sable .

Enfin 2 tout ce matér ie l lourd, il faudra ajouter un grand nom- b r e d'engins accesso i res te ls que camions l é g e r s , g rues mobi les , ca - mionnettes, j eeps , camions-atel iers , ar roseuses-c i te rnes , t ranspor- teurs de carburant , autobus de t ransport du personnel , e t c . . .

Ces engins sont ceux du chantier proprement dit. Il faut Cgale- ment penser à c e u x qui assureront .les liaisons avec l 'extér ieur : barges e t remorqueurs s u r l e Nil , camions spéciaux pour l a p i s te , avions ca rgos .

Toutes ces délicates questions d'équipement en matér ie l devront ê t r e r ep r i se s e t discutées avec les entrepreneurs au moment de l ' é ta - blissement des contrats d'exécution.

3,45

P R O G R A M M E D E S T R A V A U X

3,45 - 1

3 , 45 O - INTRODUC T,ION

On a dé jà d i t que la principale difficulté du programme tenait à la prochaine montée d e l 'eau dans l e r é se rvo i r du Sadd e l Aali. Dès la fin d e 1963 l 'eau montera à des niveaux encore jamais atteints e t me t t r a les temples en pér i l s i la digue de protection n ' a pas , à c e moment, une hauteur déjà suffisante. On trouve dans l e présent chapitre une description des différentes phases de la construction conçues d e façon que la protection recherchée soi t obtenue dans l e s mei l leures conditions de sécur i té e t d e prix. Des variantes sont sans doute possibles. C 'es t a insi qu'on peut imaginer de commencer les travaux plus tard en augmentant la cadence de la construction. Mais a lo r s on pe r - d ra i t à la fois s u r la sécuri té et s u r l e prix, puisque l e programme déjà tendu s e tendrait encore et met t ra i t le succès d e l ' en t repr i se à la m e r c i du moindre aléa , e t puisqu'il faudrait payer plus cher une puissance d'équipement plus grande.

On peut également imaginer d 'au t res réparti t ions des travaux : tel le opération échelonnée s u r s ix mois peut $ t r e plus avantageusement exécutée en quatre mois s i l 'entrepreneur veut profiter d'engins disponibles momentanément. I1 e s t inutile d e ci ter des exemples pour fa i re comprendre que c e programme ne prétend pas ê t r e rigidement fixé, I1 e s t destiné à mont re r comment on peut envisager l 'emboîtement des opérations les unes dans les au t r e s , comment cer ta ins travaux ne peuvent Etre abordés que lorsque d 'au t res sont achevés ou au moins com- mencés, comment enfin il convient d e prévoir l e calendrier des études pour qu'elles ne retardent pas la construction, compte tenu des délais nécessa i res à la passation des march6s d 'entreprise .

Le programme e s t présenté dans l ' o rd redes urgences, qui e s t auss i l ' o rdre figurant s u r l e tableau d e la Figure 2,3 qu'on trouve dans le Volume 2 - Dessins Généraux, e t qui s e r t d ' i l lustrat ion d e référence au présent chapitie.

Dans l e paragraphe 3,451 on l i t la description des Reconnais- sances complémentaires e t des Etudes d'exécution.

Dans l e paragraphe 3,452 c e sont les Accès e t les Cités qui sont décr i t s .

Les deux paragraphes suivants t ra i tent de la construction des ouvrages principaux; dans l e paragraphe 3,453 les Fondations, dans l e paragraphe 3,454 l e Bar rage e t l ' installation de pompage.

3 ,45 - 2

Un dern ier paragraphe 3 , 455 résume l e programme général année par année, e t donne les cadences de m i s e e n place des matér iaux qu'i l faut a s s u r e r pour maintenir constamment en t re l e niveau d e l 'eau dans l e r é se rvo i r e t l e niveau de garde du ba r rage en construction la marge suffis ante e

3 , 45 1 - RECONNAISSANCES COMPLEMENTAIRES E T ETUDES D'EXEC UTLON

Ces reconnaissances , auss i bien pour les gisements de maté- riaux d e construction que pour les fondations alluviales e t rocheuses du ba r rage , ont été évoquées dans les chapitres 3 ,226 et 3,233. Elles s e poursuivront normalement jusqu'au moment où les travaux proprement dits commenceront. Elles sont indispensables d 'abord pour d r e s s e r les plans du projet d 'appel d 'offres , puis du projet d'exécution, e t aus s i pour rédiger les spécifications techniques ~ A v r a i d i r e ces reconnais - sances doivent s 'entendre au sens la rge puisqu'elles comprennent, outre des sondages e t des puits nouveaux, des essa is dlinjection, des essa is d e t i r e n c a r r i è r e , des essa is d e compactage avec des rouleaux lourds. De telles reconnaissances , bien menées e t faites à temps, permettront d e gagner s u r l e pr ix final de la construction en donnant aux entrepreneurs les éléments indispensables pour es t imer leurs pr ix au plus juste , et e n évitant les déboires onéreux qui découlent d e travaux commencés dans une mauvaise direct ion faute de connaissance suffisante des conditions réel les .

L a période prévue pour conduire ces reconnaissances e s t la totalité de llannée 1961. A v r a i d i r e , el les devraient commencer dès que la décision d e procéder à l 'exécution du bar rage s e r a pr ise . Cela peut ê t r e avant l e l e r Janvier 1961.

Quant aux études d'exécution, ce sont les études qui, tout au long de la période des travaux, permettent d 'établir l es plans d e détail en tenant compte d e l'évolution du chantier. Si les plans d 'ensemble e t la conceptiongénérale des ouvrages doivent ê t r e a r r6 t é s dès ledébut d e la construction d e façon à permet t re la prévision et l 'exécution co r rec t e du programme, il n 'en e s t pas de mEme de bien des détails qui sont décidés au fur e t à m e s u r e des progrès faits dans la connaissance du s i te e t des résul ta ts d e la mise en oeuvre des matériaux. Au contraire d 'un ba r rage en béton, dont l e matér iau e s t bien connu a pr ior i , un ba r rage en t e r r e doit s 'adapter constamment aux produits des c a r r i è r e s , e t il e s t d e pratique courante, dans l e monde ent ier , que l e bar rage exé- cuté ne ressemble pas dans l e détail d e s e s zones au bar rage présenté pour l 'é tabl issement des prix.

c

3 , 4 5 - 3

Les études d'exécution sont prévues s u r toute la période de construction act ive, c ' es t -à -d i re jusqu'à .la fin de 1966.

3,452 - ACCES E T CITES

Le programme de construction du b a r r a g e , qui s e r a décr i t plus loin, voudrait que la cité e t les accès principaux soient terminés au début de 1962 puisque l 'année 1962 e s t déjà une année de grande production. Mais cela e s t certainement impossible et il faudra bien s e contenter , au début du chant ie r , de dispositions provisoires. On pourra par exemple ut i l iser cer ta ines maisons de l ' o a s i s , ou des villages abandonnés. I1 semble que l e programme l e meilleur que l 'on puisse envisager pour le moment soit l 'achèvement de la c i t é , des routes de des se r t e du chant ie r , des ports fluviaux et de l eu r matér ie l de manu- tention, ve r s la fin du p remie r t r imes t r e 1963 e E n donnant, 2 par t i r du l e r Janvier 1961, t rois mois pour la préparation des documents d 'appel d'offres, t ro i s mois pour que les entrepreneurs soumissionnent, t rois mois pour que les divers contrats soient signés e t enfin t rois mois pour l 'amenée du matér ie l de construction s u r place, l e s t ravauxpour- raient commencer le l e r Janvier 1962. Ils se ra ien t exécutés en 15 mois. Pour prévenir les Ent repr i ses à l 'avance e t leur permet t re de fa i re connaître leur candidature éventuelle et de commencer à p r é p a r e r leurs of f res , il e s t suggéré qu'une annonce par voie de p r e s s e internationale soit faite dès la fin de Janvier 1961, précisant seulement la nature ap- proximative des travaux inclus dans chaque contrat e t la date h. laquelle les appels d'offres seront lancés . Cette procédure , en accordant plus de temps aux en t r ep r i se s , pe rme t t r a d'obtenir des pr ix plus justes e t en définitive une exécution à meil leur compte.

I1 se ra i t donc avantageuxd'employer cette procédure pour tous les contrats importants décr i ts dans le présent paragraphe e t auss i dans les paragraphes 3,453 et 3,454. Les dates des différentes phases de t rois mois décr i tes plus haut , et d'annonce aux en t repreneurs , seront les mêmes pour tous les con t r a t s , couvrant l 'ensemble de l 'année 1961.

3,453 - LES FONDATIONS

Sous ce t i t re sont considérés les programmes de construction de l ' ép i de protection, du batardeau de mise en eau calme, de lafondation de sable et également du traitement de l 'ensemble des fondations pa r vibration.

3 ,45 - 4

1.1 e s t inutile de donner .le détail de l 'année 1961 qui , comrr-e on vient de .le v o i r , s e r a entièrement consacrée aux phases prépara- t o i r e s .

En Janvier 1962 la construction de l 'épi de protection commence B par t i r de la rive, B l 'avancement. A ce moment l 'eau e s t haute dans l e fleuve et il faut que ladigue en construction soit a r a s é e au-dessus de la cote (120). Il faut ouvrir une c a r r i è r e e t ut i l iser provisoirement des routes improvisées puisque les accès commencent tout juste de s e cons t ru i re . En même temps que l 'épi de protection, et également h par t i r de la rive mais en attaquant pa r les deux extrémités l e ba ta r - deau en enrochement e s t entrepris. L1 faut noter ici qu'avant d 'attaquer à l 'amont il es t nécessa i re d 'enlever l e limon qui borde la r ive . L'ensemble de ces deux ouvrages, le batardeau étant monté jusqu'à la cote '125) s u r toute s a longueur, représente la mise en place d'environ 2.500.00Qm3 de sable et enrochement, en une période de douze mois. La Figure 4,452 donne l 'é ta t du chantier aumil ieu et B la fin de l'année 1962. La cadence moyenne de mise en place es t un peu supérieure à 200.000 m3 par mois et la pointe e s t sans doute de 250 e O00 m3 pa r mois

Dans le même temps du sable e s t placé à l ' in tér ieur de l 'enceinte jusqu'à amener le niveau de fondation du bar rage ho r s d ' eau , c ' es t -à -d i re b la cote (120). Pour cela des dragues suceuses extraient le sable du l i t du Ni l . I1 faut ic i emboîter l 'opération de pompage du sable e t celle de construction du batardeau. On ne peut s e permet t re d 'a t tendre l 'achèvement de celle-ci pour commencer celle-là sous peine de r e t a rde r le bar rage lui-même e tde manquer tout l ep rogram- m e . De Janvier à Juin les courants sont faibles dans l e N i l et le sable déposé dans l 'enceinte encore ouverte ne risque pas l 'érosion. I1 suffit qu 'aumil ieu de l'année, quand la c rue se présente, que la digue batardeau soit f e rmée complètement e t soit a r a s é e au moins au niveau 120.

On a tout de même prévu qu'on ne plaçait pas de sable tout au début, quand l e batardeau n'existe pas encore, mais qu'on en plaçait ap rès la fin de la construction du batardeau. Cela explique la différence d'un mois qu'on peut l i r e s u r le Programme Général (F ig . 2 ,3 ) .

U n e t rois ième opération e s t conduite presque simultanémant avec l e s deux précédentes; c ' e s t .la vibration du sable d 'apport et de la fondation alluviale (voir chapitre 3 ,422). Cette fois encore on a prévu seulement un mois de décalage au début et on tol'ere qu'celle s'achève trois mois plus t a rd . Au tota.1 elle dure 14 mois débordant s u r l 'an- née 1963. La Figure 4,452 qui montre la zone à t r a i t e r par vibration

3 ,45 -. 5

appelle une remarque . On y a représenté , s u r la coupe type, une Cer- taine profondeur d'alluvion à t r a i t e r pa r vibration qui e s t sensiblement plus grande que ce qu'on est ime devoir t r a i t e r en moyenne. En effet , les reconnaissances aupénét romètre e t pa r sondage ont établi qu 'après 5 m è t r e s environ l'alluvion était t r è s compacte e t ne nécessitait aucune intervention. La coupe type donne cependant une profondeur t ro i s fois supérieure c a r il s e pourrai t que localement une telle coupe s e présente e t auss i parce que lavibration à cette grande profondeur e s t technique- ment parfaitement possible. Mais pour l 'est imation des quantités et du programme, on a supposé que la profondeur moyenne était de 5 mètres .

La surface s u r laquelle le sable d 'apport doit ê t r e déposé et la fondation t ra i tée pa r vibration e s t s i vaste (près de 50 hec ta re s ) qu'on imagine sans difficulté qu' i l s e r a possible de mener l e s deux opérations de front comme on l 'a prévu. Au total on me t en place et on vibre 3 .OOO.OOO m3 de sab le , ce volume étant m e s u r é ap rès consolidation, e t on vibre en plus 1.000.000 m 3 de lafondation d'alluvion qui l e porte. Les cadences correspondantes , étant donné que l e sable e s t déposé en 12 mois et l a v i b r a t i o n exécutée en 14 mois , sont respectivement 250.000 m3 par mois et 300.000 m3 pa r mois environ. L'ensemble de ce t ravai l a pour résul ta t de donner au futur remblai une fondation compacte , entièrement hors d'eau, a r a s é e à l a cote (120) 2 l ' in tér ieur , et 2 la cote (125) du côté du Ni l de façon à p r é s e n t e r une avance du chan- t ie r du côté oh s e r a compacté le tapis étanche.

Dès qu'une zone de la fondation du bar rage s e trouve ainsi ame- née hors d 'eau , on peut commencer l e voile dlétanchéité dans l e s alluvions. En réal i té il faut d 'abord compacter le noyau étanche s u r quelques m è t r e s de hauteur pour pouvoir, ensuite seulement, appliquer les p re s - sions d'injection sous une couverture faisant contrepoids. Le t ra i te - ment d'injection des alluvions doit ê t r e achevé, d 'après l e programme au bout de 24 m o i s , c 'es t -à-dire à la fin du p remie r t r imes t r e 1964. C 'es t l e moment o Ù , pour la p remiè re fo is , les eaux ont dépassé le niveau (120). I1 faut ê t r e s û r par conséquent de la protection des tem- p les . Mais s ' i l était nécessa i re de parachever l e traitement, la ga le r ie d'injection noyée dans l e remblai s e ra i t uti l isée.

Enfin l ' injection du g r è s , qui n 'es t pas liée d 'auss i p r è s aux phases de la construction du bar rage , es t éche.lonnée s u r cinq années , du début de 1962 à la fin de 1966. I1 ne faut pas y voir un programme précis , mais l ' indication que ce chantier suivra la montée de l 'eau e t devra s 'adapter à la demande.

3,454 - LE BARRAGE ET LE POMPAGE

3,4541 - Le Barrage

Comme pour les opérations précédentes e t pour les mêmes raisons llannée 1961 s e r a employée aux travauxdlappel d 'offres e t d 'éta- blissement des marchés e Mais pour le chantier principal une longue période doit ê t r e affectée h l ' installation du chantier : acheminement du m a t é r i e l s construction des installations f ixes , ouverture des zones d 'emprunts , etc -. I1 e s t raisonnable de compter que la totalité de l 'année 1962 et la moitié de l 'année 1963 seront nécessa i r e s .

Ce n 'es t donc qu'en Juillet 1963 que l 'entrepreneur s e r a enpos- session de tous s e s moyens d'action. Mais bien avant cette date il doit at taquer les travaux du bar rage proprement dit. I1 consacre a insi toute l 'année 1962 à prépa re r les fouilles dubar rage le long des falaises rocheuses m On a vu, dans le chapitre 3,42 en particulier, que l e s f i ssures de surface des mass i f s de g r è s exigent l 'enlèvement de plusieurs mè- t r e s d 'épaisseur de roche , cer ta ines par t ies formées de g ros blocs instables demandant un travail tr'es soigneux puisqu'il faut 5 l a fois éviter l 'emploi de for tes charges d'explosifs et a s s u r e r la sécuri té du personnel.

Le bar rage proprement dit, au-dessus de la cote (120) à l ' in té - r i eu r e t (125) 2 l 'extér ieur , e s t commencé au début du second t r imes t r e de 1962. Les Figures 4,452 à 4,457 donnent pour les années 1962 à 1967 l 'aspect du remblai en construction enmil ieu et en fin d'année. On a là une image mobile du chantier qui nedemande que peu de commentaire. Il e s t seulement nécessa i re de d i re que ce programme, de six mois en s ix mois, a été établi en fonction de deuxfacteurs essentiels : maintenir une avance suffisante de la partie étanche sur leniveau montant du ré- servoi r et é ta le r la pointe de compactage. I1 suffit de r ega rde r les courbes de la Figure 4,451 pour s e convaincre que ces deux objectifs sont a t te ints . En effet l e s courbes (a) de cette figure montrent c la i rement ques même dans l e cas sévère d'une succession d'années 5 for te crue, l e bar rage a une garde toujours supérieure à 5 mètres . Quant aux courbes (6 ) e l les montrent que l e rythme de mise en place es t remarqua- blement constant o

Si l 'oncompte à p a r t le sable sous l aco te (120), ce qui es t jus- tifié puisque les moyens de mise en place par dragage sont complète- ment indépendants e t c ' e s t là un avantage appréciable , l a pointe de compactage e s t repoussée aux années 1965 e t 1966. A ce moment-là l 'Ent repreneur n 'aura plus aucune difficulté c a r il s e r a en possession de tous s e s moyens.

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A ce rythme l e bar rage e s t achevé à la fin de 1967, y compris la mise en place des protections des fa la ises exposées B l 'action des eaux,

3 , 4 5 4 2 - Le Pompage

Pendant que s e fait l e remblai des Cquipes spécialisées t r a - vaillent aux ouvrages de drainage e t de pompage. C 'es t a insi que dès l e mois d'Août 1963 on commence la construction de la galer ie dra i - nante au pied du remblai . La geler ie d'injection, noyée dans le noyau étanche du bar rage e s t construite en 18 m o i s , du début de 1963 au milieu de 1964. Ces ouvrages en béton à fa i re au milieu d'un chantier de compactage en ralentiront les cadences temporairement. Les en t repre - neurs devront prê te r une attention par t icul ière à cette période dans l 'établissement de leur programme de détail .

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Etant donné que lamontée duniveau du Ni l doit s ' a m o r c e r d è s la f i n de 1963, on ne peut a t teadre la galer ie de drainage pour f o r e r l e s puits f i l t rants , qui , comme on l ' a vu dans l e s chapitres 3 , 3 3 et 3 , 4 3 jouent un rôle capital dans la protection des ouvrages. Aussi l es puits seront faits et équipe's, en avance s u r la ga le r ie , dès le second t r imes t r e 1963 . Ils seront tous terminés avant l a f i n de 1964.

Quant k la galer ie drainante qui pénètre à chaque extrémité du bar rage dans l e s g rè s des rives e t boucle l a ceinture de drainage autour des temples , ainsi que les galer ies qui , à proximité immédiate des temples, en assurent la protectionlocale (voir chapitre 3,33) , el les seront exécutées au cours des deux années 1963 e t 1964. Les voiles de forages drainants débouchant dans ces galer ies seront exécutés en t re l e milieu de 1963 et la fin de 1 9 6 5 .

I1 e s t à noter que cette par t ie du programme relative B l 'exé- cution des organes drainants, galer ies e t forages, peut ê t r e notablement modifiée pa r les entrepreneurs en fonction des moyens qu' i ls met t ront en œuvre e t également en fonction des avancements qui seront effecti- vement réa l i sés et qu'il es t extrêmement difficile d ' appréc i e rà l'avance. Pour compenser cette imprévision il e s t facile d 'augmenter à la demande l e nombre des machines et des e'quipes occupées B la perforation.

La centrale de pompage qui e s t prévue aux plans d'avant-projet ne s e r a pas en état de marche B la fin de 1963, date B laquelle il faudra commencer àpomper des fuites. On s e contentera, au début, d'une installation provisoire faite des habituelles pompes de chantier. On prendra soin de m e s u r e r les débits pompés et on en t i r e r a dé j à , bien que la charge hydrostatique soit encore t r è s faible, une dizaine de m è t r e s , des indications précieuses s u r les débits futurs, Ce n 'es t qu'à la f i n de

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1964 qu'on commencera la construction du génie civil de l ' installation de pompage définitive, e t c e n ' e s t qu'au milieu de 1965 qu'on d r e s s e r a l e projet détaillé e t les spécifications d'Appel d'Offre de l 'équipement hydraulique e t électrique. La fabrication, le t ransport et le montage s e feront en 1966 e t 1967. On a u r a ainsi ménagé au mieux l 'avenir, e t cependant tout l 'équipement s e r a en place avant que l e niveau de l 'eau dans l e r é se rvo i r atteigne la cote (165) à la fin de 1967.

3 ,456 - RESUME DU PROGRAMME

E n guise de conclusion on trouve ci-dessous un résumé du pro- g ramme, année p a r année, qui donne une idée de la physionomie peu commune de ce grand chant ier .

1961 - L'année des reconnaissances complémentaires e t des études de projet . Egalement l 'année des appels d 'offres pour tous l e s ouvrages : a c c è s , c i t é s , injections # épi e t batardeau, en t repr i se principale. Tous l e s contrats doivent ê t r e négociés avant la f i n du 3ème t r imes t r e .

1962 - L'année de la construction des accès e t des c i t é s , de la pr i se de possession du fond du fleuve, e t des principales installations de chant ier . On commence les injections e

C'es t donc une année cruciale. De son succès dépend l e démar ra - ge du ba r rage proprement dit. A la fin de l'année 1962 la digue ne protège pas encore les temples mais tout e s t p rê t pour l 'attaque en grand du cnantier de compactage. 3.000.000m3 de sable sont placés e t v ibrés e t 2.500.000 m 3 de digue déversés dans l 'eau.

1963 - L'année des injections et dudrainage. Le chantier de compactage prend son rythme. On compacte 2.500.000 m 3 de matér iaux.

1964 - Le chantier a p r i s son rythme. Le remblai monte. On continue les injections e t l e drainage. On compacte 2.500.000 m 3 .

1965 - On compacte 3.000.000 m 3 . C ' e s t la plus g rosse production, à maintenir encore un an. On commence l e s travaux de l ' installation de pompage e t on négocie la fourniture des pompes e t de 1 ' é quip e m en t .

1966 - On compacte 3.000.000 m3. On construit la Centrale de pompage.

1967 - On compacte 2.800.000 m 3 , C s e s t l'année de l 'achèvement des t ravaux.

Documents

AVANT-PROJET DES OUVRAGES DE PROTECTION …unesdoc.unesco.org/images/0013/001342/134230fo.pdf · les questions relatives à la mise en place du remblai puisque rien n'est à cet égard