Injection : le barrage record du Colorado sort de ses fondations

Nicholson Construction réalise des travaux d'injection de fondations sur un barrage record pour un nouveau réservoir majeur à Loveland, Colorado.

Près de la ville de Loveland, sur le versant est du Colorado, un important projet de construction de réservoirs est en cours. Le nouveau réservoir Chimney Hollow, juste à l'ouest du lac Carter, fournira à une douzaine de compagnies des eaux du nord-est du Colorado 111 millions de m³ de capacité de stockage dédiée et 37 millions de m³ d'eau chaque année.

Lorsque Chimney Hollow sera achevé en 2025, il comprendra le plus grand barrage construit aux États-Unis au cours des 25 dernières années et le deuxième barrage à noyau d'asphalte jamais construit dans le pays.

Cet énorme projet d'infrastructure améliorera également la fiabilité du projet Windy Gap, composé d'un barrage de dérivation sur le fleuve Colorado et d'un réservoir de 600 000 m³. Ce faisant, il devrait fournir le stockage supplémentaire nécessaire pour répondre aux demandes des populations croissantes dans les communautés du nord du Colorado.

Le programme de construction de réservoirs de 520 millions de dollars américains (462 millions de livres sterling) est financé par les 12 compagnies des eaux. Le sous-traitant et filiale américaine de Soletanche Bachy, Nicholson Construction, livre un ensemble de travaux d'injection de 22 millions de dollars américains (19,5 millions de livres sterling) pour le compte de Barnard Construction, basé dans le Montana, l'entrepreneur principal du projet de réservoir.

La mission de Nicholson comprend le forage de roches et le coulis d'un rideau de coulis de 1 km de long installé à des profondeurs comprises entre 15 m et 100 m.

Elle place également une couverture de coulis peu profonde sous l'alignement du barrage principal de 1,16 km de long et un rideau de coulis le long d'un plus petit barrage en selle de 408 m qui fait également partie du projet. Le but du rideau de coulis est de diminuer les infiltrations dans la masse rocheuse sous le barrage en réduisant la conductivité hydraulique.

Cela contribuera également à réduire les pressions interstitielles de soulèvement qui pourraient agir sur le barrage, réduisant ainsi considérablement le risque de stabilité potentielle par glissement dans le barrage.

Un capuchon de coulis permet le jointoiement sous pression du rideau de coulis sous le capuchon. Le coulis de coulis consiste à injecter du coulis dans des trous peu profonds forés dans une formation de grille. Cette technique peut être utilisée pour former une couche de coulis avant que le coulis en rideau des zones inférieures à des pressions plus élevées ait lieu.

Le projet a débuté en août 2021 et la construction du barrage a débuté en décembre 2021.

Pour développer la solution d'injection finale, l'équipe Nicholson a commencé les tests d'injection sur le site principal du barrage en novembre de l'année dernière. Le programme d'essais a divisé le tracé du barrage en deux zones où la géologie et la nappe phréatique diffèrent, car davantage de siltstone et de grès étaient attendus dans la section d'essai 1 et davantage de granite, de pegmatite et de gneiss étaient attendus dans la section d'essai 2.

Le cabinet de conseil en ingénierie Stantec a conçu le rideau de coulis. Le programme d'essais visait à affiner les spécifications de base élaborées à partir d'un rapport de base géotechnique élaboré pour Barnard par Stantec.

«Avec Barnard, nous avons choisi deux zones dans des sections différentes le long du barrage principal», explique Jose Torres, chef de projet chez Nicholson.

« L'intention était de confirmer certaines des hypothèses formulées lors de la conception du rideau de coulis et de réaliser également des forages exploratoires supplémentaires. À partir de là, Stantec a utilisé ces informations pour développer un programme d’injection approprié pour le reste du barrage.

L'équipe a sélectionné deux zones de 60 m de long le long de l'alignement principal du barrage pour les zones de test. Pour chacune de ces sections, Nicholson a suivi une séquence super primaire, primaire et secondaire pour forer les trous d'essai, ce qui, selon Torres, est typique d'un programme d'injection.

Il poursuit : « Les super primaires ont été carottés ou forés par rotation jusqu'à une profondeur de 70 m et la géologie rencontrée a contribué à déterminer les profondeurs des trous primaires et secondaires. »

Dans la première section d'essai, l'équipe a foré 68 trous de forage et dans la deuxième section d'essai, elle a foré 55 trous moins profonds.

La géologie de la première section d'essai en particulier est caractérisée par ce que l'on appelle localement la formation Fountain – un grès d'âge pennsylvanien qui affleure le long de la Front Range dans le Colorado. Celui-ci repose sur une couche de roche précambrienne constituée de gneiss. Le contact entre la Formation Fountain et le gneiss a été rencontré à des profondeurs d'environ 60 m dans la première zone d'essai.