Les barrages en enrochement avec perré sont des ouvrages hydrauliques généralement construits au début de la Seconde Guerre mondiale, dont les faces amont et aval sont formées de pierres posées à la main sans mortier. EDF exploite à ce jour une dizaine de barrages de ce type en France. Néanmoins, le comportement mécanique de tels barrages n'est pas encore très bien compris et peu d'études ont été réalisées pour quantifier le rôle spécifique du perré sur la stabilité du barrage. Ce travail peut ainsi être considéré comme une étude préliminaire pour aborder ce sujet et mieux comprendre à la fois la résistance statique et sismique de cette catégorie de barrages.

Afin de mieux comprendre le rôle du perré, EDF a financé et réalisé en 2014, des expérimentations à échelle réduite sur des barrages en enrochement avec perré. Plus précisément, des essais quasi-statiques ont été menés. Ce travail s'inscrit dans la continuité de ces expérimentations et propose la mise en place d'un modèle numérique permettant de reproduire les essais expérimentaux réalisés sur quatre maquettes, différentes par la géométrie, l'assemblage ou la nature des blocs du perré.

Dans l'essai quasi-statique, les barrages effectuent une rotation lente autour d'un axe jusqu'à leur rupture, tandis que les déplacements sur la face aval du perré sont suivis en différents points. Dans le cadre de ce travail, une approche mixte DEM-FEM est utilisée : l'approche discrète DEM pour modéliser le perré et l'approche continue FEM pour modéliser les enrochements constitutifs du corps du barrage. Pour ce dernier, deux modèles constitutifs ont été testés : le modèle de Mohr Coulomb (MC) et le modèle LK Enroch, plus sophistiqué, développé par EDF. Dans un premier temps, le modèle numérique est validé par comparaison des résultats avec ceux des quatre essais pseudo-statiques réalisés par EDF. Le modèle de MC permet de reproduire avec succès les angles maximums de renversement (de rupture) observés expérimentalement, mais les déplacements sont sous-estimés. L'utilisation du modèle LK Enroch permet quant à lui de reproduire un comportement plus proche de l'expérience avec des angles de rupture et des déplacements plus réalistes. Dans un second temps, les coefficients de sécurité sont étudiés et comparés pour les 4 cas simulés et le rôle joué par le perré dans la résistance de tels barrages est analysé.