Titre
du projet |
Etude
de la dynamique des avalanches rocheuses |
Type
d'aléa |
Mouvements
de terrain - éboulements - chutes de blocs |
Mots-clés |
Avalanches
rocheuses - Propagation - Etude théorique - Granulométrie
- Blocométrie - Formules empiriques - Mouvements gravitaires
rapides |
Champs
disciplinaires |
Géologie,
géodynamique, géophysique, mécanique des
fluides |
1) Organismes et auteurs
Organisme
pilote |
LGM |
Organisme(s)
associé(s) |
Université
Laval (Québec, Canada) via l’IFP (Institut Français
du Pétrole) / Cemagref Grenoble / NGI (Norvège) |
Coordonnateur |
Gérard
BRUGNOT (Cemagref Nivo) |
Participants |
Jacques
LOCAT (Univ. Laval), Pierre ANTOINE (UJF), Réjean COUTURE
(opérateur principal du contrat de recherche) |
2) Contexte du projet
Site(s)
d'étude |
La
Combe Noire, Charmonétier (Isère), Claps de Luc
(Drôme), La Madeleine (Savoie). |
Contexte
de l'étude |
-
Danger pour la Sécurité Civile que représentent
les écroulements rocheux en grande masse susceptibles
de se produire sur les versants en roches cohérentes
suffisamment fracturées.
- Grande variabilité de la distance parcourue par la
masse de débris en fonction de divers facteurs «
qu’il convient de recenser et de hiérarchiser
» par la prise en compte des conditions locales. Variabilité
illustrée par les écroulements « historiques
» connus : Granier en 1248, Claps de Luc (Drôme,
1442 ?), Diablerets (Suisse, 1714-1749), Elm (Suisse, 1881),
ou plus récents, aux environs de Grenoble : Combe Noire
(Montaud, 1970), Charmonétier (Route de Villard-Notre-Dame,
1987), Ruisseau Blanc (Route du Glandon, 1988), en Italie
(Val Pola, 1987) ou en Suisse (Randa à proximité
de Zermatt, 1991).
- Nécessité pour la gestion du risque de déterminer
cette distance de propagation pour tout site présentant
les caractéristiques requises pour qu’une instabilité
déclarée (ou latente) dégénère
en écroulement.
- Programme ADFEX sur les grands mouvements de masse comportant
des expérimentations in situ en Norvège et au
Canada. Ces travaux reposaient sur l’idée suivante
: quand des phénomènes mobilisent un volume
supérieur à une certaine valeur seuil, les lois
d’écoulement se rejoignent quelque soit la nature
du phénomène pour former ce que l’on a
appelé des « mouvements gravitaires rapides ».
À l’époque, on assistait à l’émergence
d’une petite communauté de chercheurs s’intéressant
au sujet (ainsi qu’à l’opposition de sceptiques…).
L’origine de la mise en place de certaines formations
par des phénomènes brutaux à l’échelle
géologique intéressait les géologues,
les mécaniciens des fluides, ainsi que l’Institut
Français du Pétrole.
Le
projet PGRN était centré des événements
historiques en Europe et au Canada. La thèse de Réjean
COUTURE (programmés sur deux années) s’inscrivait
dans le cadre de ce projet. Ses travaux portaient sur la modélisation
physique et numérique de ces phénomènes
avec des conditions initiales mal connues, à partir
de relevés de terrain permettant de reconstituer en
partie ces conditions initiales à partir de l’analyse
des dépôts. |
Programme
plus vaste |
Projet
ADFEX : France, Norvège (NGI), Canada (Univ. Québec)
initié à la fin des années 1980 |
Initiation
du projet |
Participation
du PGRN |
Montant
du financement
(k€) |
5,79
k€ (38 kF) |
Part
du CG38 - PGRN |
?
% |
(Co)-Financements |
|
Appréciation
du rôle du financement CG38 - PGRN |
Coûts
marginaux liés au séjour en France de Réjean
Couture. |
3)
Objectifs, méthodes et résultats
Objectifs |
Mettre
au point des outils de prévision sur des sites menaçants
:
- établir sur les exemples locaux quelles sont les formules
proposées dans la littérature qui conviennent
le mieux, en fonction notamment des volumes impliqués,
- établir la méthode qui permettra ultérieurement
de passer d’observations portant sur la fracturation à
la granulométrie d’une future masse glissée,
- permettre, par le biais de la détermination préalable
de la granulométrie, l’entrée dans des logiciels
de modélisation résultant de l’analyse théorique
du phénomène de propagation des avalanches rocheuses. |
Méthodologie |
-
Test des principales relations empiriques proposées pour
décrire la dynamique des avalanches rocheuses par divers
auteurs (Heim, Scheidegger, Hsu, Davies…) pour voir quelle
approximation convenait le mieux.
- Détermination de la courbe granulométrique des
matériaux générés par les écroulements
étudiés, afin de caractériser au mieux
le « fluide » en mouvement considéré
très temporairement comme une suspension dans l’étude
théorique de la propagation.
- Etude géologique de détail de chacun des sites
(lithologie, densité des fractures) pour caractériser
la fracturation de la masse rocheuse initiale : cartographie
géologique détaillée, levés structuraux,
blocométrie, granulométrie de la masse éboulée
/ glissée, étude photogéologique, mesures
de fracturation et de la rugosité de la surface de glissement
(claps de Luc). |
Résultats |
Résultats
préliminaires :
- Mise en relation de certaines des caractéristiques
géométriques des mouvements avec la distance de
propagation de la masse écroulée.
- « Validation » de la relation de Scheidegger (entre
coefficient de friction équivalent et volume de la masse
en mouvement) et celle de Davies pour les écroulements
de faible volume (relation entre longueur du dépôt
et volume écroulé).
- Caractérisation théorique des écroulements
étudiés d’après l’étude
de la distance de parcours « en excès ».
- Mise au point d’une méthode d’échantillonnage
pour déterminer la granulométrie. |
4)
Débouchés du projet
Utilisateurs
finaux potentiels |
Chercheurs
en géosciences et gestionnaires des risques gravitaires. |
Production
scientifique |
-
Méthodologie innovante
- Production de connaissances théoriques |
Partenariats |
-
Préexistant
- Qui se poursuit |
Retombées
du projet |
Thèse
et publications de Réjean Couture.
En parallèle, l’atelier Pierre Beghin sur les
« mouvements gravitaires rapides » en décembre
1993 (cf. projet Cemagref 1993)
avait marqué la première utilisation officielle
de ce terme, qui est ensuite passé en anglais et dans
d’autres langues… Ces travaux peuvent être
considérés comme exploratoire sur la thématique
alors émergente des mouvements gravitaires rapides.
Poursuite
du travail : projet LIRIGM 1995 : "Contribution à la
modélisation numérique et physique des avalanches rocheuses". |
5)
Valorisation du projet
Publications
et communications |
Mémoire
de l’Université Laval en trois volumes de Réjean
COUTURE :
- Rapport d’activité (134 pages, 4 cartes, nombreuses
figures et tableaux),
- « Mobilité des écroulements rocheux de
Charmonétier (Oisans), Combe Noire (Vercors), Claps de
Luc (Diois), La Madeleine (Haute Maurienne) – Relations
empiriques » (30 pages, 17 figures, 1 tableau),
- « Technique proposée pour l’analyse granulométrique
des débris d’avalanches rocheuses » (15 pages,
5 tableaux, 1 figure, 1 photographie). |
Pages
Web |
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