[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le LGCA

Titre du projet

Mesure de l'affaissement actuel de la cuvette grenobloise par comparaison de nivellements

[ rapport scientifique pdf ]
( version destinée aux collectivitéés locales, mars 2008)

[ rapport de synthèse pdf ]

Type d'aléa
Risque Sismique
Année

2003

Mots-clés
Affaissement / effondrement des vallées alpines à l’échelle du siècle -Réseaux de nivellement locaux
Champs disciplinaires
Géodynamique, géodésie


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
LGCA
Organisme(s) associé(s)
 
Coordonnateur
Gilles MÉNARD
Participants
Denis COEUR (historique), Olivier BLEIN, Sébastien FOURNIER, Anne GUYOMAR, Chloé Julian (nivellement)


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Réseau de nivellement de l’agglomération grenobloise
Contexte de l'étude

L’objectif de cette étude est d’essayer de mieux comprendre la logique d’affaissement actuel de la cuvette grenobloise. Deux types d’information sont particulièrement recherchés. L’un concerne l’aspect spatial de cette déformation avec la réalisation de cartes des affaissements actuels de la cuvette grenobloise sur quelques dizaines d’années, l’autre concerne l’aspect temporel de cette déformation avec la question de la variabilité des vitesses d’affaissement à l’échelle du siècle.

Plusieurs segments de vallées alpines sont soumis à un affaissement localisé notable, soit plus de 1 mm/an. Ces affaissements actuels (cluse de Grenoble, Bourg d’Oisans, Jarrie, Le Bourget du Lac, Culoz, Epierre, Alberville, Ugine) sont documentés par les données historiques de nivellement de l’IGN portant sur près de 80 ans (de 1886-1907 à 1968-1980).

La cluse de Grenoble représente le plus important segment de ce type, avec une longueur de 60 km de profil montrant un affaissement atteignant 1-2 mm/an sur la période 1886-1968 et 2-3 mm/an sur la période 1968-1992.

Compte tenu de la répartition des profils de l'IGN (voie ferrée longeant la vallée), le dispositif d'affaissement perpendiculairement à la vallée est très mal documenté. Pour combler cette lacune, ce projet se proposait d'étudier un secteur disposant de réseaux de nivellement locaux denses, l'agglomération grenobloise.

La cluse de Grenoble correspondant comme les autres secteurs qui s'affaissent à un contexte de fond de vallée comblé par un important remplissage alluvial, il se pose la question de la signification de ces affaissements. Sont-ils la traduction du tassement des alluvions ou bien l'expression d'effondrements tectoniques liés à une tectonique extensive ?

L'interprétation en termes de tassement peut s'envisager soit à l'échelle de toute la pile sédimentaire (plusieurs centaines de mètrres d'alluvions homogènes principalement lacustres) soit à l'échelle des seuls dépôts superficiels (20 à 30 m d'alluvions fluviatiles hétérogènes) soumis aux fluctuations de la nappe phréatique.

L'interprétation tectonique implique une extension entre le Vercors et la Chartreuse, laquelle serait la continuation (ou la reprise) du mécanisme qui selon les auteurs de cette étude a donné naissance à la dépression que constitue la vallée. Dans cette optique, cette étude s'inscrit en complément du programme de mesure par GPS permanent des mouvements horizontaux entre Vercors, Chartreuse et Belledonne développé par le LGIT (A. Walpersdorf). Elle s'inscrit également en complément des études menées par le coordonnateur depuis une dizaine d'années sur le problème de l'effondrement des vallées alpines abordé à différentes échelles de temps (quelques Ma, 100 000 ans, et dans le cas présent le siècle)

Programme plus vaste
 
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
3,5 k€
Part du CG38 - PGRN
~50 %
(Co)-Financements
?
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Ce financement a permis de payer le temps de travail du personnel pour l'acquisition des données (2 vacataires pendant 2x2 mois).


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs

Comprendre la logique d’affaissement actuel de la cuvette grenobloise (tassement des alluvions ou effondrements tectoniques).

Deux types d’information sont particulièrement recherchés. L’un concerne l’aspect spatial de cette déformation avec la réalisation de cartes des affaissements actuels de la cuvette grenobloise sur quelques dizaines d’années, l’autre concerne l’aspect temporel de cette déformation avec la question de la variabilité des vitesses d’affaissement à l’échelle du siècle.

Méthodologie
Comparaison de nivellements (dénivelées entre des repères mesurées à deux époques différentes).
Cartographie des vitesses d’affaissements actuels. Etude de la variabilité des vitesses d’affaissements séculaires.
Résultats
Spatialisation du maximum d’affaissement (milieu de la vallée) et de la variabilité de sa vitesse.


4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels

Chercheurs en géodynamique, communes, services techniques, DDE, IGN...

Le rapport scientifique destiné aux collectivités locales (mars 2008) a été diffusé aux utilisateurs potentiels suivants :

• IGN/SGN : M. Alain Coulomb

• Conseil Général de l'Isère : M. Boris Villemus (service Expertise)

• La Métro : Mme Hélène Poimboeuf, M. Doucet (Métro pompages industriels)

• Communes (responsable des services techniques) :
- Grenoble : M. Yannick Ardoin (Bureau du Plan), M. Coindet (chef de service) et M. Frédéric Jacques (Environnement)
-Saint-Martin-d'Hères : Mme Patricia Bajard
- Echirolles : M. Stéphane Durand (Environnement)
- Gières : M. Frédéric Lazare (directeur des services techniques)
- Fontaine : Mme Claire Lugiez
- Seyssinet : M. Alain Grasset (Environnement)
- Sassenage : M. Benoît Ravix
- Meylan : Mme Anne Trillat (Environnement)
- La Tronche : Mme Stéphanie Gandilhon (Risque et environnement)
- Eybens

• Cabinets de géomètres :
- Degaud : M. Jean-Luc Roux
- Sintégra : Ilario Prévitali
- Duboin
- Pérazio Guy
- Deniau

• ESRF : M. David Martin, M. Noël Levet
• ILL : M. Claude Bouton
• CEA Grenoble : Mme Christine Rioux
• Association départementale Isère-Drac-Romanche : M. Gomès
• Campus-SIGDU : M. J.F. Vaillant
• SNCF Chambéry
• Prily Lyon : Sophie Kaloustian

• Acthys : Denis Coeur
• Particuliers

Production scientifique
- Production de connaissances locales / régionales
Produits délivrables
Rapport destiné aux collectivités locales (communes)
Partenariats
 
Retombées du projet
Débouchés du projet :

Nivellement : beaucoup de retombées, aussi bien en matière appliquée qu’en matière de recherche :

- Contacts avec les services administratifs de l’agglomération (services techniques / environnement / urbanisme de toutes les communes, DDE).

- Sensibilisation de la mairie de Grenoble pour la conservation des repères (repères de nivellement anciens du XIXe siècle : repères de crues ; repères Bourdalouë) au titre du patrimoine (réalisation d’un fichier les recensant). Ces repères sont désormais inclus dans des circuits de visite. Cette action pilote est appelée à faire école dans d’autres agglomérations (Chambéry, Marseille ?)

- Meilleure compréhension des mouvements anormaux observés sur certains ponts de l’Isère : une zone sensible se dessine au niveau des quais de l’Isère où l’on observe le tassement de deux ponts (Citadelle et Martyrs) et qui sont la conséquences de travaux sur ces sites, avec cependant la possibilité d’un lien avec le contexte actif de l’affaissement des bordures de la cuvette sédimentaires avec des mouvements localisés qui peuvent avoir des impacts sur les ouvrages (démontré par forages dans le lit de l’Isère). Auparavant ce lien n’était pas envisagé…

Perspectives scientifiques :

• Déterminer les causes de l’affaissement de la cuvette :

- causes tectoniques (hypothèse +),
- compaction de toute la pile sédimentaire (hypothèse -),
- variations du niveau de la nappe (fluctuations de vitesses) (hypothèse +),
- tassement des niveaux compressibles près de la surface (hypothèse ?) : à confirmer = nécessite une étude du sous-sol.

• Recherche de l’interface (sub?)-horizontale lacustre / fluviatile sous Grenoble (entre 10 et 30 m).

• Dans le remplissage fluviatile : suivre des lentilles grossières à utiliser comme les marqueurs d’une déformation ultérieure.

• Recherche des niveaux compressibles (argiles et tourbe).

• Recherche des couches superficielles responsables de l’amplification Haute Fréquence des signaux sismiques (résonance) et utilisation potentielle pour un zonage de la vulnérabilité sismique et le choix de mesures parasismiques

• Informations diverses : la place Verdun est affaissée de 43 m ; la Maison de la Culture est édifiée sur des variations latérales de faciès.

Retombées potentielles :

• Etude et gestion de l’impact sur l’écoulement des eaux usées et le réseau d’égouts : l’affaissement contrarie la pente de leur collecteur principal (40 ou 50 cm de diminution de la dénivelée depuis un siècle)

• Sollicitation des services techniques des communes pour qu’ils entretiennent les réseaux de nivellement (datant des années 1970) : politique à harmoniser au niveau de l’agglomération, ce qui a été fait avec le tramway…

• Explication des écarts (> 1 cm) d’altitude de part et d’autre des rives du Drac et de l’Isère : il s’agit d’un problème de définition des altitudes pour Grenoble (par l’IGN), qu’il faut harmoniser entre les communes (il faut préciser l’année de définition de l’altitude et comment elle est définie).

• Idée : coordonner la gestion du nivellement à l’échelle de l’agglomération, pilotée par la METRO.

• Prise de contact à l’occasion de la soutenance publique de restitution des travaux au PGRN avec des gens du service environnement de la ville de Grenoble.



5) Valorisation du projet

Publications et communications

- Rapport destiné aux collectivités locales (communes).

- Utilisation de ces résultats pour une communication au Congrès international ESG (Third International Symposium on the Effects of Surface Geology on Seimic Motion) en septembre 2006.

Pages Web
 

 

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