LA COCHE PELTON G5 DIRECTION INDUSTRIELLE CEIDRE - Centre d'Expertise et d'Inspection dans les Domaines de la Réalisation et Benjamin KAO Romain ...
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LA COCHE
PELTON G5
DIRECTION INDUSTRIELLE
CEIDRE
Centre d’Expertise et
TEGG
d’Inspection
Service Géologie Géotechnique
dans les
Domaines
Benjamin KAO
de la Réalisation et
de l’Exploitation
Romain Jarlan
CFGI – 29/03/2018
© accessibilité interne EDF
Sommaire
1. Présentation du Projet
2. Contexte Géologique
3. Etudes APS-APD
4. Travaux d’exécution Lot CRA
5. Travaux d’exécution Lot RAM
6. Conclusion
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Présentation du projet
La centrale hydroélectrique de La Coche est située en rive gauche de l’Isère, sur la commune
d’Aigueblanche (73) :
• Mise en service 1976,
• Fonctionnement en pompage / turbinage (STEP),
• 900 m de dénivelé entre la retenue supérieure et la centrale de production,
• La cuvette est alimentée par 28 km de galeries qui captent les affluents rive gauche de l’Isère,
• Eaux abrasives qui impliquent une maintenance régulière des turbines pompes multiétages.
N
1 km
5 km
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Présentation du projet
• Projet de suréquipement de l’usine souterraine existante par un groupe Pelton G5 supplémentaire de
240 MW (le plus puissant de France), avec pour objectifs :
• L’augmentation de la disponibilité (de 60 à 95 %),
• L’augmentation de la production de +20 % (de 320 à 395 MWe).
• Deux lots principaux :
• Lot CRA : réalisation d’une usine extérieure avec fondation du groupe Pelton au rocher
nécessitant le déroctage de la falaise. Le reste de l’usine est fondé sur pieux dans les alluvions
de l’Isère,
• Lot RAM : creusement de 3 rameaux de galeries (accès, raccordement CF amont et aval),
• Contraintes d’un chantier avec espace réduit et proximité de l’usine existante en exploitation.
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Présentation du projet
Les grandes étapes « géologiques » du projet :
• Phases APS-APD entre 2007 et 2015, marquées par de nombreuses évolutions de design,
notamment liées aux problématiques vibratoires (turbine) et interactions sol-structure (ISS),
• Début chantier T1 2016,
• Déroctage falaise : mars à octobre 2016,
• Creusement des tunnels : septembre 2016 à octobre 2017,
• Mise en service prévue fin 2019.
Coût total du projet : environ 150 M€.
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Contexte Géologique
• A proximité du contact des zones externes et internes alpines, au droit du Front Pennique,
• Partie souterraine = Unité du Quermoz (Jurassique inférieur et moyen) = alternance de schistes
noirs et de bancs de brèches à éléments dolomitiques (Trias moyen) dans un ciment calcaire,
formations plissées,
• Massif rocheux réputé foudroyé à grande échelle suite à des dissolutions dans le gypse du Trias
sous-jacent (qui jalonne le Front Pennique).
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Etudes APS-APD
• Intégration des données historiques issues des reconnaissances de la caverne et des galeries
existantes,
• Au total 8 campagnes de reconnaissances complémentaires pour s’adapter aux évolutions du projet :
• 1530 ml de sondages et puits à la pelle (dont 770 ml de sondages carottés),
• 665 essais pressiométriques,
• puis piézomètres, essais géophysiques, essais de laboratoire …
• Choix délibéré de ne pas mener de nouvelles reconnaissances pour la partie souterraine du projet
(contexte bien connu, incertitudes géologiques jugées faibles, méthodes de creusement peu
sensibles).
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LA COCHE
Fracturation
du MR
Etudes APS-APD
Etablissement d’un modèle géologique du site avec applications au projet :
projection de Wülff
hémisphère supérieur
• Profil du substratum (sillon lié au front pennique),
• Compacité des alluvions,
• Couche d’alluvions cimentées,
• Eaux séléniteuses,
• Fracturation du rocher…
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Etudes APS-APD
A l’issue des reconnaissances, les incertitudes géologiques résiduelles étaient extrêmement réduites
pour la phase chantier :
• En aérien : continuité de l’épaisseur de la couche d’alluvions cimentées (fondation des pieux),
caractéristiques géotechniques précises des alluvions de l’Isère,
• En souterrain : localisation précise des zones fracturées et/ou ouvertes avec fortes venues d’eau
possibles (charnières de plis).
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Travaux d’exécution – Lot CRA
• Lot CRA : déroctage et confortement falaise, fondation sur pieux et GC usine
• Titulaire : Léon Grosse (contrat au bordereau, études EDF-CIH)
• Mission géotechnique G3 : Géolithe, Mission géotechnique G4 : SAGE
• Ingénierie EDF en AMO pour les ouvrages définitifs :
• Talus de grande hauteur (40 m) avec enjeux de sécurisation du chantier et de l’ouvrage définitif,
• Essais de chargement et réalisation des pieux,
• Réception du fond de fouille de la turbine,
• Interface « amorce galerie » avec le Lot RAM.
© accessibilité interne EDFTravaux d’exécution – Lot CRA
Chiffres clés :
• 10000m3 de rocher
dérocté,
• 5000ml de clous,
• 2300m² de grillage,
• 184 pieux de 7 à
27ml.
© accessibilité interne EDFTravaux d’exécution – Lot RAM
• Lot RAM :
• Réalisation d’une paroi clouée,
• Creusement en méthode traditionnelle (à l’explosif) de 325 ml de galerie (6 m de diamètre) et
d’une caverne de raccordement à la CF existante.
• Titulaire : Vinci (contrat conception/réalisation)
• Mission géotechnique G3 : Géolithe
• Mission géotechnique G4 : Ingénierie EDF (TEGG + CIH)
• Aspects vibratoires : usine en exploitation, galeries existantes et approche conduite forcée,
• Levés géologiques contradictoires du front (définition du soutènement adapté),
• Conformité aux modèles géologique et géotechnique du marché.
© accessibilité interne EDFTravaux d’exécution – Lot RAM
Soutènement Soutènement
type T1 type T3
© accessibilité interne EDFTravaux d’exécution – Lot RAM Galerie d’accès – Tir Bouchon – 08/11/16 Galerie aval – Tir Amorce – 14/03/17 © accessibilité interne EDF
Travaux d’exécution – Lot RAM
Points à retenir :
• Cadence moyenne de creusement :
o 3 m par volée,
o 1 volée par jour (2 par jour lors du
creusement simultané des galeries
amont et aval),
o 33 m3/j.
• Géologie conforme au modèle
• Pas de venue d’eau (redouté)
• Soutènement par clouage relativement
limité
© accessibilité interne EDFTravaux d’exécution – Lot RAM
Cinq profils-types de soutènement, chacun associé à une note Q-Barton (contractualisée avec le
Titulaire). Enjeux majeurs des levés de terrains :
• La sécurité (si déficit de confortement),
• Conformité aux hypothèses du contrat.
En amont du chantier, des levés géologiques contradictoires entre la G4 et la G3 qui ont révélé de
grandes disparités dans l’évaluation des notes Q-Barton. Ainsi, afin de limiter au maximum ces risques, la
démarche suivante a été initiée :
Ajout d’une évaluation complémentaire et indépendante de type RMR (plus naturaliste),
« Bornage » de certaines valeurs entrant dans les notations sur la base des données issues des
reconnaissances (par exemple le RQD),
Ajout dans la fiche de levé de front d’une description géologique détaillée permettant d’objectiver
les notes Q-Barton et RMR, et ainsi justifier le niveau de soutènement retenu.
Données contractuelles :
Terrain difficile : 0,1 < Q < 1
Terrain moyen : 1 < Q < 10
Bon terrain : Q > 10
RMR = 50 + 15xlog(Q) Selon l'AFTES
Données déduites (non contractuelles) :
Terrain difficile : 35 < RMR < 50
Terrain moyen : 50 < RMR < 65
Q-Barton RMR Bon terrain : RMR > 65
© accessibilité interne EDFTravaux d’exécution – Lot RAM © accessibilité interne EDF
Travaux d’exécution – Lot RAM © accessibilité interne EDF
Conclusion
• Spécificités du projet :
• Ingénierie de minage,
• Travaux dans un espace réduit à proximité de l’usine en fonctionnement,
• Problématiques vibratoires (groupes, vannes et puits blindé) et interactions sol-structure avec
une partie de l’usine fondée sur les alluvions,
• Contractualisation innovante.
• Succès du chantier : respect du planning et des coûts avec un bilan sécurité positif.
• Concernant les aspects géologiques :
• Pas d’écart majeur avec le modèle géologique établi car peu d’incertitudes à l’issue des
reconnaissances,
• Les venues d’eau initialement redoutées ont finalement été absentes lors du creusement du
tunnel,
• Difficultés de trouver un critère contractuel pour juger de la qualité du terrain en souterrain,
• Opportunités de monter en compétences et d’innover : expérimentation d’un levé
photogrammétrique 3D d’un front, qui ouvre des perspectives pour les futurs chantiers
souterrains (à intégrer dans les spécifications techniques?)
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MERCI © accessibilité interne EDF
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