Titre
du projet |
Caractérisation des risques résiduels après éboulements, dans des matériaux rocheux très fracturés |
Type
d'aléa |
Mouvements de terrain - éboulements - chutes de blocs |
Mots-clés |
Risques gravitaires - Matériaux rocheux fracturés - Eboulement - Risque résiduel - Evaluation - Prospection géophysique |
Champs
disciplinaires |
Géophysique, géologie, hydrogéologie |
1) Organismes et auteurs
Organisme
pilote |
ADRGT |
Organisme(s)
associé(s) |
LIRIGM |
Coordonnateur |
Pierre DESVARREUX (ingénieur ECP) |
Participants |
Ombeline MERIC (ingénieur EOST), Lionel LORIER (ingénieur ISTG) |
2) Contexte du projet
Site(s)
d'étude |
Combe
de Charmonétier (communes de Villard-Notre-Dame
et d Bourg-d'Oisans) |
Contexte
de l'étude |
Ce
projet vise à fournir des outils et une méthodologie
objective pour apprécier les risques résiduels
après un premier éboulement, dans des matériaux
rocheux très fracturés. Sont exclus de cette
étude les grandes falaises rocheuses massives et les
situations où aucun éboulement ne s'est produit
dans les vingt dernières années.
Le problème se pose toujours après un éboulement,
lorsque des enjeux sont menacés, de préciser
dans quelles conditions l'activité humaine peut reprendre.
Il est donc important de promouvoir des critères assez
simples et en même temps objectifs, basés sur
des analyses de cas réels, pour apprécier l'existence
ou non, ainsi que l'étendue, de zones pouvant générer
de nouveaux éboulements dans les 10 ou 20 années
à venir.
L'étude est volontairement limitée au cas des
masses rocheuses très fracturées car leur traitement
ne peut comporter de purges classiques d'éléments
résiduels comme il s'en pratique sur falaises massives,
ni des confortements. Il importe donc d'apprécier assez
rapidement si la reprise d'activités peut se faire
sans mise en place de surveillance lourde, dans des conditions
jugées acceptables. En général, à
l'heure actuelle, cette appréciation est faite « à
dire d'expert » sans autre reconnaissances que
des observations de terrain.
Le but de cette étude est de pouvoir apporter des éléments
objectifs supplémentaires et assez simples à
mettre en oeuvre, pour répondre à cette question.
Cette étude comporte une recherche bibliographique
afin d'établir si possible une corrélation entre
caractéristiques géophysiques et délais
avant éboulement et une étude sur un cas réel,
Charmonétier près de Bourg d'Oisans, où
le risque résiduel est reconnu.
Dans ce cas particulier plusieurs méthodes d'investigations
géophysiques ont été mises en oeuvre
afin d'en apprécier la facilité d'interprétation
en termes de risques potentiels
|
Initiation
du projet |
Participation du PGRN |
Montant
du financement
(k€) |
12,5 k€ |
Part
du CG38 - PGRN |
60
% |
(Co)-Financements |
Conseil
Général de l'Isère (40 %) |
Appréciation
du rôle du financement CG38 - PGRN |
Part non négligeable des crédits nécessaires au projet. |
3)
Objectifs, méthodes et résultats
Objectifs |
Fournir des outils et une méthodologie objective pour apprécier les risques résiduels après un premier éboulement, dans des matériaux rocheux très fracturés. |
Méthodologie |
- Recherche
bibliographique visant à rassembler les cas
où des reconnaissances de type géophysique ont
été réalisées avant des éboulements,
en vue d'établir, si possible, une corrélation
entre caractéristiques géophysiques et délais
avant éboulement (lien entre l'indice RQD - Rock
Quality Designation établi avec la vitesse des ondes
P acquise par prospection sismique - et le taux de fracturation
de la roche).
- Etude du site : historique des événements
(24 août 1987, 26 avril 2005) ; lithologie (amphibolites
migmatitiques, calcaires dolomitiques du Trias, Spilites et
nivaux calcaires du Lias) ; géologie structurale
(identification des plans de discontinuité au niveau
de la niche d'arrachement principale) ; hydrogéologie
(très peu d'informations disponibles).
- Prospection géophysique :
3 campagnes de terrain (en nov. 2004, juin et oct. 2005) de
sismique réfraction et de tomographie sismique et électrique,
en ondes P et S, afin de préciser le contexte géologique
ainsi que les limites et le volume de la zone pouvant s'ébouler,
en appréciant son homogénéité. |
Résultats |
- L'étude
bibliographique montre qu'il est difficile d'établir
à partir des informations disponibles une loi permettant
d'identifier une zone très instable à partir
des données géophysiques. Le trop faible nombre
de cas recensés où de la géophysique
avait été mené avant un éboulement
interdit d'établir pour l'instant une loi paramétrique
pour évaluer le risque résiduel.
- La prospection géophysique a permis
d'établir la profondeur des terrains calcaires déstructurés
(entre 10 et 12 m) de manière hétérogène.
Notamment on trouve des zones où les fractures sont
très ouvertes par rapport à d'autres. Globalement
les terrains calcaires sont de mauvaise qualité car
les vitesses d'onde P sont faibles. Par ailleurs les amphibolites
semblent être elles-mêmes très altérées
sur une dizaine de mètres d'épaisseur et pourraient
être entraînées lors d'un nouvel éboulement.
Le suivi temporel entre novembre 2004 et octobre 2005 de la vitesse des ondes P a montré une altération au cours du temps de la couche calcaire plus particulièrement dans la zone Ouest. Ceci montre que la zone est encore très active et en cours de déstructuration.
Ce travail a également permis de montrer la sensibilité
de certains paramètres géophysiques à l'évolution
de l'état de déstructuration du milieu (résultats
"méthodologiques") :
Le travail mené sur le cas réel
de Charmonétier a eu la chance de bénéficier
d'un éboulement durant l'étude, ce qui a permis
de montrer la sensibilité de certains paramètres
géophysiques à l'évolution de l'état
de déstructurations du milieu.
En effet la vitesse des ondes P est un
paramètre jugé suffisamment sensible pour imager
des milieux déstructuré. Par contre la réfraction
classique doit être proscrite au profit de la tomographie
sismique car cette dernière permet d'imager aussi bien
des variations latérales que verticales contrairement
à l'interprétation classique.
La tomographie électrique apporte
quand à elle des informations importantes sur la géologie
du site, la circulation de fluide ainsi que l'état
de fracturation et d'altération du milieu. Il semble
donc nécessaire de combiner la tomographie sismique
et électrique pour l'étude d'un risque résiduel
d'éboulement.
Par ailleurs, pour obtenir des informations
sur l'orientation des fractures, on pourra coupler à
cette étude, un dispositif en rosace car il permet
d'apprécier l'ouverture des fractures en fonction de
la profondeur.
Enfin, on a montré comment on peut, à partir de tomographies sismiques en ondes P, réalisées au même endroit à des périodes différentes :
- apprécier jusqu'à quelle
profondeur la cohésion globale du massif rocheux
est en train d'évoluer, donc quels sont les volumes
potentiels d'éboulements,
- apprécier qualitativement si
certaines parties du massif ont des vitesses qui s'approchent
de celles du fuseau, ce qui signifie qu'elles évoluent
vers un éboulement probable. On peut, lors d'une
même prospection, apprécier en quel endroit
du massif on se situe le plus près de la perte totale
de cohésion.
Il est nécessaire pour progresser
dans ce type d'analyse, de réaliser d'autres mesures
sur le site de Charmonétier ainsi que des mesures sur
d'autres massifs rocheux menaçant de s'ébouler.
En effet, il doit être possible de poursuivre l'analyse
pour estimer quantitativement la cohésion moyenne restante
et donc approcher une valeur assimilable à un coefficient
de sécurité. |
4)
Débouchés du projet
Utilisateurs
finaux potentiels |
Gestionnaires des risques gravitaires |
Production
scientifique |
-
Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles |
Partenariats |
-
Préexistant
- Qui se poursuit |
Retombées
du projet |
Ces
méthodes sont appliquées à un autre cas
d'éboulement.
L'ADRGT souhaite revenir sur le site
de Charmonétier pour avoir des informations complémentaires
de nature quantitative |
5)
Valorisation du projet
Publications
et communications |
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Pages
Web |
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