La totalité des six départements de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur est concernée par le phénomène mouvements de terrain. Les départements alpins sont bien sûr particulièrement exposés à ce type de phénomènes, ce qui nécessite souvent des travaux coûteux de protection. Mais les départements côtiers ne sont pas épargnés, notamment par les phénomènes de retrait-gonflement des sols argileux, les affaissements de terrains suite à des effondrements de cavités souterraines d’origines naturelles ou minières, et les phénomènes d’érosion des falaises côtières (voir chapitre érosion côtière).
Une campagne d’inventaire des événements “mouvements de terrain” sur le territoire régional a permis d’enrichir une base de données BD Mvts construite par le BRGM avec le LCPC puis le CEREMA et les Services RTM. Ces événements ont été référencés dans une base de données publique diffusée en libre accès sur internet sur Géorisques. Ces données sont également accessible sur l'outil de cartographie interactive RiskPACA de l'ORRM. On y trouvera également des informations sur les cavités souterraines et les carrières et mines en région PACA.
Le phénomène de retrait-gonflement des argiles a lui aussi été étudié et cartographié sur les départements de la région PACA dans le cadre de financements du Ministère de l'Écologie (aujourd'hui ministère de la Transition Écologique), et en partenariat avec les DDT(M) et les Préfectures. Ces cartographies ont servi de base à la réalisation des PPR. La carte d'aléa a évolué en une carte d’exposition du territoire au phénomène de retrait-gonflement des argiles qui a pour but d’identifier les zones exposées au phénomène où s’appliqueront les dispositions réglementaires introduites par l'article 68 de la loi ELAN.
Dans le cadre du Contrat de Projet Etat-Région, le BRGM, en partenariat avec notamment la DREAL le Conseil Régional Provence-Alpes-Côte d'Azur, et d'autres partenaires, a réalisé un certain nombre d’études d’amélioration de l’état des connaissances des phénomènes mouvements de terrain et de leur emprise sur la région PACA depuis les 20 dernières années. On citera pour les plus récentes :
- La cartographie de l’aléa mouvements de terrain au 1/100 000e sur l'ensemble de la région qui doit permettre d’orienter les futurs travaux sur les zones prioritaires ;
- Les cartographies de l’aléa retrait-gonflement des sols argileux, aujourd'hui revues par le Ministère en cartes d'expositions au phénomène (Loi ELAN) ;
- Une cartographie du risque chute de blocs au 1/25 000e sur les terrains du Conservatoire du Littoral de la Côte Bleue suivant les dernières recommandations d'experts nationaux réunis dans groupe de travail MEZAP, et ayant pour objectif de minimiser les accidents sur ce territoire.
Définition du phénomène
Les mouvements de terrain regroupent un ensemble de déplacements, plus ou moins brutaux, du sol ou du sous-sol, d'origine naturelle ou anthropique. Les volumes en jeu sont compris entre quelques mètres cubes et quelques millions de mètres cubes. Les déplacements peuvent être lents (quelques millimètres par an) ou très rapides (quelques centaines de mètres par jour). Parmi ces différents phénomènes observés, on distingue en région Provence-Alpes-Côte d’Azur :
- les glissements de terrain ;
- les coulées de boue ;
- les éboulements, chutes de pierres et de blocs ;
- les affaissements de terrain et les effondrements de cavités ;
- le retrait-gonflement des sols argileux.
À l’exception du retrait-gonflement des sols argileux, les mouvements de terrain sont dits "gravitaires” c’est-à-dire qu’ils ont pour moteur principal la force de gravité, la pesanteur.
Glissements de terrain
Eboulements et chutes de blocs
Effondrement et affaissements
Coulées de boue
Retrait-gonflement des argiles
Glissements de terrain
Comment se caractérise -t-il?
Un glissement de terrain correspond au déplacement de terrains meubles ou rocheux le long d’une surface de rupture.
Les caractéristiques de ce phénomène sont :
-
Sa cinétique (de quelques millimètres par an à quelques mètres par jour) ;
-
La profondeur de sa surface de rupture qui permet de distinguer les glissements superficiels (de l’ordre du mètre) des glissements profonds (de plusieurs mètres à quelques dizaines voire centaines de mètres dans les cas exceptionnels) ;
-
La géométrie de la surface de rupture (glissement plan ou circulaire) ;
-
Son volume, intimement lié à la profondeur de la surface de rupture.
Coulées de boue et lave torrentielle
Qu’est-ce qu’une coulée de boue ?
La coulée de boue est un mouvement gravitaire "fluide" rapide d’une masse de matériaux remaniés à l’état visqueux et à forte teneur en eau. Ce phénomène est régi par les lois des domaines à la fois de l’hydraulique et de la mécanique des solides et constituent par conséquent une particularité dans la famille des mouvements de terrain.
Les coulées de boue résultent fréquemment de l’évolution de glissements de terrain saturés en eau. Les zones de colluvions, de glissements actifs et de dépôts anthropiques dans un contexte morphologique favorisant d’importantes concentrations d’eau (talwegs) constituent également des sites potentiels d’apparition des coulées de boue. A la différence des glissements de terrain, elle affecte une frange superficielle des terrains, sur de faibles épaisseurs généralement (de l’ordre d’un mètre à quelques mètres). La mise en mouvement de ces matériaux a pour origine une perte brutale de cohésion.
Le dépôt d’une coulée de boue est généralement formé d’une zone de départ en amont élargie, d’un chenal d’écoulement beaucoup plus étroit et de longueur variable (zone de transfert), d’une zone terminale élargie (zone d’accumulation).
Lave torrentielle, quelle différence avec une coulée de boue ?
Les laves torrentielles et coulées de boue sont la conséquence d’une mise en mouvement d’un terrain saturé en eau ayant atteint sa limite de liquidité.
A la différence des coulées de boue qui se déclenchent en pleine pente, sans existence préalable d’un chenal, souvent suite à un glissement de terrain saturé en eau, les laves torrentielles se produisent dans un chenal préexistant (ravine, torrent) et avec une inclinaison assez importante. Une lave torrentielle se compose d’un mélange de matériel solide (particules fines et blocs) et d’eau. L’eau et les sédiments fins (fines et argiles) constituent une boue d’une densité élevée. Du fait de sa densité importante, ce fluide visqueux est capable d’entraîner une grande quantité de matériel solide, dont des blocs de plusieurs dizaines de tonnes. La déformation, l'écoulement d'une lave torrentielle ressemble à celle d'une lave volcanique.
Sur des pentes raides, les laves torrentielles atteignent des vitesses de 50 km/h. Elles se caractérisent par un écoulement sous forme de vagues qui se déversent par à-coups, ainsi que par la formation d'un "front".
Eboulements, chutes de pierres et de blocs
Quel type de phénomène ?
Les falaises et versants rocheux évoluent naturellement en produisant des chutes de pierres, de blocs ou des éboulements et écroulements en masse. Il s’agit de mouvements gravitaires rapides, discontinus et brutaux, affectant des matériaux rigides et fracturés (calcaires, grès, roches cristallines et volcaniques).
Les chutes de blocs sont caractérisées par :
- La zone de départ, délimitée par un réseau de discontinuités quoi constituent des plans de faiblesse naturelle (fractures, diaclases, schistosité) et la morphologie (falaise, barre rocheuse, pitons et chicots rocheux) ;
- La zone de propagation, qui conditionne l’impact du mouvement, est liée à la géométrie et à la nature des blocs (taille, forme, volume), à la topographie et à l’occupation du sol (nature de la couverture superficielle, végétation).
Effondrements et affaissements
Qu'est-ce qu'un effondrement et un affaissement ?
Les effondrements sont des mouvements gravitaires à composante essentiellement verticale, qui se produisent de façon plus ou moins brutale. Ils résultent de la rupture des appuis ou du toit d’une cavité souterraine, naturelle ou artificielle. La rupture initiale se propage verticalement jusqu’en surface où elle forme une excavation grossièrement conique. Les dimensions de cette excavation dépendent des conditions géologiques, de la taille et de la profondeur de la cavité ainsi que du mode de rupture. Le phénomène peut être ponctuel (fontis, diamètre inférieur à 50 m, occasionnellement 100 m) ou généralisé (plusieurs hectares).
Le phénomène d’affaissement peut constituer un mouvement annonciateur d’un effondrement. L’affaissement correspond au fléchissement lent et progressif des terrains de couverture, consécutif à l’évolution d’une cavité souterraine. Il se marque généralement par des dépressions topographiques en forme de cuvette non délimitées par des fractures ouvertes.
La présence de cavités souterraines est la cause essentielle d’apparition des désordres de surface. Les vides peuvent être créés de façon anthropique (carrière souterraine, caves, etc.) ou par dissolution des matériaux solubles (calcaire, gypse, sel) conduisant au phénomène de karstification, avec ouverture d’avens, etc.
Dans les terrains gypseux ou salins, la dissolution peut être très rapide (possibilité d’apparition de vide d’ampleur dangereuse en quelques dizaines d’années). Dans les calcaires, elle est par contre beaucoup plus lente et n’évolue guère à l’échelle humaine.
Retrait-gonflement des sols argileux
Retrait-gonflement des sols argileux
Comment le définir?
Le retrait-gonflement des argiles est lié aux variations de teneur en eau des terrains argileux : ils gonflent avec l’humidité et se rétractent avec la sécheresse. Ces variations de volume induisent des tassements plus ou moins uniformes et dont l’amplitude varie suivant la configuration et l’ampleur du phénomène. Sous une habitation, le sol est protégé de l’évapotranspiration, et sa teneur en eau varie peu dans l’année. De fortes différences de teneur en eau vont donc apparaître dans le sol au droit des façades.
Evaluation de l'aléa
L’évaluation de l’aléa est à l’heure actuelle la composante principale du risque mouvements de terrain. Elle repose sur l’estimation de la probabilité d’occurrence du phénomène dans des délais donnés, et de l’intensité possible du phénomène. La probabilité d’occurrence peut-être évaluée en estimant la prédisposition du site aux mouvements de terrain qui dépend de nombreux facteurs d’instabilité (nature géologique, pente, hydrogéologie, etc.) et des signes d’activité observés. L’intensité est le plus souvent évaluée de manière indirecte en fonction de l’importance des parades à mettre en oeuvre pour traiter le risque.
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Plusieurs méthodes existent pour qualifier l’aléa : l’analyse par expertise, l’analyse statistique et l’évaluation déterministe basée sur un modèle de stabilité. Le choix de la méthode dépend de la qualité et de la quantité des données disponibles, des délais et des moyens disponibles, des objectifs de l’évaluation, des enjeux. Les deux premières méthodes ne tiennent pas compte des facteurs déclenchants. L’approche déterministe nécessite de disposer d’une grande quantité de données.
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En région Provence-Alpes-Côte d’Azur, il existe plusieurs cartographies de l’aléa mouvements de terrain établies à des échelles variant du 1/500e au 1/1 000 000e. Le choix de l’échelle de cartographie dépend des objectifs de l’évaluation de l’aléa (aménagement du territoire, établissement des PPR, préparation à la gestion de crise, information du public). La cartographie de l’aléa à l’échelle régionale ou départementale permet de délimiter les bassins de risque et d’orienter l’évaluation locale de l’aléa sur les secteurs prioritaires.
Depuis quelques années, un groupe d'experts nationaux (groupe de travail MEZAP) réuni sous l’autorité du Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie travaille sur la détermination d’une MÉthodologie de Zonage de l’Aléa chute de Pierres, et est piloté par INRAe (ex. IRSTEA). L'objectif est de proposer une méthodologie d’évaluation de l’« aléa rocheux » dans le cadre de la mise en œuvre d’un Plan de Prévention des Risques naturels (PPRn). Un guide (note) technique décrivant la méthodologie à suivre pour évaluer et cartographier l’aléa chute de blocs à l’échelle communale (échelle de rendu à 1/5 000 à 1/10 000 généralement) a été produit en 2021.
Principes généraux d'évaluation de l'aléa mouvements de terrain
L’aléa mouvements de terrain peut être défini comme la probabilité d’occurrence d’un événement mouvements de terrain d’intensité donnée dans une zone donnée sur une période de référence donnée.
Les deux composantes de l’aléa sont :
- la probabilité d’occurrence du phénomène dans des délais donnés ;
- l’intensité du phénomène potentiel.
Le niveau d’aléa s’obtient en combinant les facteurs de probabilité d’occurrence et d’intensité du phénomène potentiel.
La probabilité d’occurrence temporelle
La prévision de la date de déclenchement d’une instabilité de terrain est très rarement possible car elle dépend de facteurs permanents imparfaitement connus et de facteurs déclenchant non prévisibles avec certitude (pluies, séismes, vibrations, activités humaines, etc.).
En pratique, la probabilité d’occurrence est la plupart du temps estimée de façon qualitative (faible, moyenne, forte, très forte) en évaluant la prédisposition du site à un phénomène donné en fonction des facteurs permanents d’instabilité.
Cette probabilité est donnée en fonction d’une échéance (ex : pour les PPR mouvements de terrain, la période de référence est le siècle).
Intensité du phénomène potentiel
C’est l’expression de la violence ou de l’importance d’un phénomène potentiellement réalisable.
Elle est le plus souvent définie non pas de façon directe en fonction des paramètres physiques du phénomène (volume, vitesse, superficie, profondeur, etc.) mais de façon indirecte en fonction :
- du nombre de victimes potentiel : la gravité ;
- des dommages possibles : l’agressivité ;
- du coût des parades à mettre en oeuvre : la demande de prévention potentielle.
Exemple d'échelle conventionnelle d'intensité (source : Guide LCPC) ->
La notion d’aléa de référence
Pour prévoir au mieux le phénomène qui pourrait se produire et dont il faut protéger les populations et les biens concernés, il convient de déterminer pour chaque type de mouvement de terrain le phénomène de référence susceptible de se produire sur un secteur homogène donné.
Conventionnellement, il s'agit du plus fort événement historique connu sur le site. Cependant, en l'absence d'antécédents identifiés sur le secteur considéré, on se base :
- soit sur le plus fort événement potentiel vraisemblable à échéance centennale ou plus en cas de danger humain ;
- soit sur le plus fort événement historique, observé dans un secteur proche, présentant une configuration similaire (géologie, géomorphologie, hydrogéologie,structure).
À chaque mouvement prévisible de référence est associé un aléa de référence.
Approche par expertise
DESCRIPTION
L’évaluation de l’aléa repose sur l’expérience de l’expert à travers une approche essentiellement naturaliste. Les règles pour définir le zonage sont rarement explicitées et pour la plupart qualitatives. L’expertise reste l’approche la plus employée compte-tenu de la modicité des moyens requis.
INCONVÉNIENTS
- Peu explicite, cette approche n’autorise que rarement une critique constructive des cartes élaborées ; la comparaison des cartes réalisées par différents experts peut être de ce fait délicate ;
- Seuls les facteurs permanents (voir l'article sur les paramètres d'évaluation de l'aléa) sont généralement pris en compte ; il s’agit donc d’un zonage dans le temps et non d’un modèle spatio-temporel.
Approche statistique des événements historiques
DESCRIPTION
Elle est basée sur l’analyse en retour de phénomènes historiques connus. Il s’agit, par des traitements plus ou moins élaborés, d’extraire les facteurs de prédisposition aux mouvements de terrain (voir l'article sur les paramètres d'évaluation de l'aléa) et in fine les règles de définition des zonages.
INCONVÉNIENTS
- Nécessite d’avoir un échantillonnage représentatif pour réaliser des traitements statistiques significatifs. C’est un point particulièrement problématique qui motive le développement de bases de données exhaustives sur les mouvements de terrain.
- Seuls les facteurs permanents (voir l'article sur les paramètres d'évaluation de l'aléa) sont généralement pris en compte (non prise en compte des facteurs déclenchant).
Approche déterministe
DESCRIPTION
L’évaluation de l’aléa est basée sur une analyse mécanique de la stabilité à l’aide de modèles (modèles de stabilité) à deux ou trois dimensions. Le choix du modèle dépend des données disponibles. Le rôle des facteurs déclenchant (voir l'article sur les paramètres d'évaluation de l'aléa) est pris en compte.
INCONVÉNIENTS
Le calage des modèles de stabilité est directement dépendant de la densité et de la qualité des données disponibles.
Le choix de la méthode dépend de :
- la densité, la précision, la fiabilité des données existantes ;
- la plus ou moins grande complexité et le degré de connaissance des processus physiques en jeu, la multiplicité des paramètres intervenant ;
- l’importance des enjeux socio-économiques et humains ;
- le délai et les moyens disponibles pour fournir l’évaluation ;
- les objectifs de l’évaluation de l’aléa.
Les méthodes d'évaluation de l'aléa rocheux( MEZAP) et de l'aléa glissements de terrain (MEZAG)
Depuis quelques années, un groupe de travail constitué d'experts nationaux (MEZAP) réuni sous l’autorité du Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie travaille sur la détermination d’une MÉthodologie de Zonage de l’Aléa chute de Pierres, et est piloté par INRAe (ex. IRSTEA). L'objectif est de proposer une méthodologie d’évaluation de l’« aléa rocheux » dans le cadre de la mise en œuvre d’un Plan de Prévention des Risques naturels (PPRn). Ce travail a donné lieu à un guide (note) technique qui décrit la méthodologie à suivre pour évaluer et cartographier l’aléa chute de blocs à l’échelle communale (échelle de rendu à 1/5 000e à 1/10 000e généralement). Il est sorti en 2021 (guide technique Aléa rocheux).
Un second groupe de travail a été également constitué avec l'objectif de clarifier la méthodologie d'évaluation de l'aléa glissement de terrain (MEZAG, MÉthodologie de Zonage de l'Aléa Glissements de terrain). Il est piloté par le BRGM et réuni un ensemble d'experts reconnus dans ce domaine.
L'étude de cartographie de l’aléa chute de blocs et du risque rocheux sur le site du Conservatoire du littoral de la Côte bleue (Bouches-du-Rhône - 13) menée en collaboration BRGM-CEREMA a appliqué les concepts de la méthode MEZAP sur ce territoire très concerné par les chutes de blocs (références : rapport BRGM Phase 1 et 2).
Paramètres d’évaluation de l’aléa mouvements de terrain en fonction du type de phénomène
La détermination de la probabilité d’occurrence dans un délai donné repose sur la prise en compte :
- des traces, des indices d’activité passée ou actuelle ;
- des facteurs d’instabilité permanents ( = de prédisposition ou de susceptibilité) ;
- des facteurs d’instabilité variables dans le temps (= déclenchant)
La caractérisation de l’intensité repose principalement sur les volumes mis en mouvement et leur impact potentiel sur les enjeux (dommages engendrés).
Ces paramètres dépendent du type de phénomène considéré et leur nombre est fonction de l’échelle du document cartographique.
Aléa Eboulements et chutes de blocs
Pour qu’une chute de pierres ou de blocs d’intensité donnée atteigne un point donné il faut :
- qu’une masse rocheuse se mette en mouvement (probabilité de rupture) ;
- que cette masse rocheuse se propage jusqu’à ce point (probabilité de propagation).
Aléa Glissement
Si le glissement est supposé, on détermine sa probabilité d’occurrence (ou aléa), s’il est passé, on détermine sa probabilité de réactivation, s’il est en cours, on détermine son activité. Dans tous les cas, l’évaluation de l’aléa suit la même démarche : identification des facteurs de prédisposition au phénomène et de déclenchement du phénomène.
Aléa Effondrement et affaissement
Dans le cas des effondrements et des affaissements, l’aléa (probabilité d’apparition du phénomène) dépend à la fois de la probabilité de présence d’une cavité en un lieu et de la prédisposition de cette cavité à la rupture.
Aléa Coulées de boue
La probabilité d’apparition d’une coulée dépend de la combinaison de paramètres permanents (prédisposition) et de facteurs déclenchants.
Aléa Retrait-gonflement des sols argileux
Actuellement, la probabilité d’occurrence du phénomène est approchée en combinant la susceptibilité des formations géologiques (sensibilité) au phénomène avec la sinistralité observée sur ces formations. Les méthodologies actuelles ne tiennent pas compte des facteurs déclenchant.
Les échelles d'évaluation et de cartographie de l'aléa
En région Provence-Alpes-Côte d’Azur, les cartographies de l’aléa mouvements de terrain existantes sont établies à des échelles variant du 1/500e au 1/1 000 000e. Ces cartographies ont été réalisées par les organismes régionaux et les bureaux d’études travaillant sur la thématique pour les besoins des services déconcentrés de l’État, des collectivités territoriales ou encore des communes. Le choix de l’échelle d’évaluation et de cartographie de l’aléa dépend avant tout du champ d’application et des objectifs assignés à cette évaluation. Les champs d’application les plus courants sont :
- l’aménagement du territoire (développement et réglementation) ;
- la préparation à la gestion de crise ;
- l’information du public.
Les échelles régionales et départementales
Les cartes d’aléa régionales ou départementales ont une échelle comprise entre le 1/50 000e et le 1/1000 000e
Objectifs :
- typologie régionale des mouvements de terrain ;
- documents d’information ;
- identifier les zones à risque pour orienter des études plus approfondies ;
- inventaires départementaux et régionaux.
En Provence-Alpes-Côte d’Azur :
- carte de l’aléa mouvements de terrain à l’échelle du millionième sur la région ;
- carte régionale de l’aléa mouvements de terrain au 1/100 000e ;
- cartographie des instabilités côtières disponible au 1/100 000e sur l’ensemble du linéaire côtier ;
- cartes de l’aléa retrait-gonflement des sols argileux au 1/50 000e.
Pour aller plus loin : Voir l'article sur la cartographie régionale de l'aléa
L’échelle du bassin de risque
Les cartes d’aléa d’un bassin de risque ont une échelle généralement comprise entre le 1/25 000e et le 1/50 000e.
Objectifs :
- pré-analyse de l’aléa ;
- identification des zones à investiguer en détail ;
- définition d’outils et de typologie adaptés au contexte.
En Provence-Alpes-Côte d’Azur :
- cartes de l’aléa mouvements de terrain au 1/50 000e et au 1/25 000e sur les bassins de la Roya (06) et du Bas-Büech (05) ;
- cartographie de l’aléa chute de blocs et du risque rocheux sur le site du Conservatoire du littoral de la Côte bleue (Bouches-du-Rhône - 13) au 1/25 000e ;
- actualisation des connaissances et cartographie de l'aléa instabilités de falaises côtières sur le littoral des Bouches-du-Rhône AU 1/25 000e et au 1/10 000e sur les zones à enjeux.
Pour aller plus loin : Voir l'article sur la cartographie à l'échelle d'un bassin de risque
L’échelle de la commune
Les cartes d’aléa communales ont une échelle généralement comprise entre le 1/5 000e et le 1/10 000e.
Objectifs :
- base pour l’établissement des cartes réglementaires (ex : PPR, voir l'article consacré aux PPR) ;
- outils d’aide à la décision.
En Provence-Alpes-Côte d’Azur :
- voir la carte d'avancement des PPR mouvements de terrain en région PACA
Pour aller plus loin : Voir l'article sur la cartographie à l'échelle communale
L’échelle du site
Les études géotechniques “de site” ont une échelle allant du 1/5 00e au 1/5 000e
Objectifs :
- déterminer et calibrer le type de parades à mettre en oeuvre ;
- améliorer la connaissance.
En Provence-Alpes-Côte d’Azur :
- études locales menées ponctuellement à la demande de l’État, de la commune, ou d'un concessionnaire (ex : ESCOTA, Massacan, Sormiou, etc...) ou de maîtres d'ouvrages privés.
Pour aller plus loin : Voir l'article sur la cartographie à l'échelle d'un site
L’emboitement des différentes échelles
Les différentes échelles de considération de l’aléa ne sont pas indépendantes les unes des autres mais “emboitées”. En partant de l’échelle régionale ou départementale, il est possible de délimiter des bassins de risque et d’orienter l’évaluation locale de l’aléa vers les secteurs prioritaires en définissant notamment les besoins en cartographie réglementaire (PPR). Actuellement, la plupart des méthodes d’évaluation de l’aléa se base sur une analyse intégrant différentes échelles et “zooment” progressivement d’une échelle “large” vers une échelle plus “fine”.
L’évaluation de l’aléa au 1/5 000e et au 1/10 000e pour les documents réglementaires doit tenir compte, la plupart du temps, d’un contexte dépassant le cadre communal. En effet, les mouvements de terrain peuvent être liés à des mécanismes, notamment hydriques, à considérer sur l’ensemble d’un versant ou d’un bassin versant indépendamment des limites territoriales. La pré-analyse au niveau du bassin de risque permet de définir les zones sur lesquelles les investigations doivent être poussées et de réduire ainsi les coûts des études. Les documents réglementaires délimitent ensuite les secteurs où des études détaillées de site doivent être menées.
Exemples de productions de cartographies d'aléa en région Provence Alpes Côte d'Azur
Cartographie régionale de l'aléa mouvements de terrain
Une première cartographie à l’échelle du millionième a été menée en région Provence- Alpes-Côte d’Azur en 1999. Cette cartographie, très synthétique, a été suivie par une cartographie régionale plus fine à l’échelle du 1/100 000e. Ces cartes ont un but d’information sur l’aléa à l’échelle régionale pour le grand public et les gestionnaires, et servent de support pour orienter des études plus fines sur les secteurs sensibles identifiés.
Cartographie de l’aléa mouvements de terrain au 1/1 000 000e sur la région Provence Alpes-Côte d'Azur
Méthode utilisée :
- approche statistique.
Typologie : trois phénomènes :
- les glissements de terrain,
- les chutes de blocs et éboulements,
- les effondrements de cavités souterraines.
Facteurs d’instabilité retenus pour estimer la probabilité d’occurrence :
- la pente topographique (faible, moyenne, forte) ;
- la nature lithologique (niveau de susceptibilité)
Remarques :
- ne prend pas en compte l’intensité de l’aléa ;
- les facteurs d’instabilité variables dans le temps ne sont pas pris en compte.
Pour aller plus loin :
Cartographie de l’aléa mouvements de terrain au 1/100 000e sur la région
Méthode utilisée :
- combinaison de l’approche par expertise et de l’approche statistique.
Typologie : 4 phénomènes :
- les glissements de terrain,
- les chutes de blocs et éboulements,
- les effondrements de cavités souterraines,
- les coulées de boue.
Facteurs d’instabilité retenus pour estimer la probabilité d’occurrence :
- la pente topographique (faible, moyenne, forte) ;
- la nature lithologique (niveau de susceptibilité) ;
- l'occupation du sol.
Remarques :
- l’aléa est déterminé de façon binaire ;
- le niveau d’aléa ne tient pas compte de l’intensité des phénomènes ;
- les facteurs d’instabilité variables ne sont pas pris en compte.
Pour aller plus loin :
Cartographie de la susceptibilité aux glissements de terrain et effondrements liés au gypse sur la région PACA au 1/100 000e
Les mouvements de terrain liés à la présence de gypse triasique se produisent de façon récurrente sur le territoire régional Provence-Alpes-Côte d’Azur. Même si certains secteurs sont plus touchés que d’autres, il apparaît que des évènements peuvent se produire soudainement à des endroits que l’on ne soupçonnait pas. Une analyse bibliographique poussée sur les caractéristiques des phénomènes a permis de bien comprendre les phénomènes glissements et effondrements liés à la présence de gypse triasique et d’illustrer ces phénomènes sur la région. Ce premier travail a également mis en évidence les facteurs physiques naturels favorisant l’apparition des évènements. Une méthodologie basée sur la caractérisation des facteurs à l’échelle régionale a été élaborée. Les facteurs pris en compte sont la probabilité de présence du gypse (lithologie, accidents tectoniques), les facteurs permettant la dissolution du gypse (mode de circulation des eaux souterraines dans le gypse, taux d’infiltration des eaux superficielles), et les facteurs aggravant la dissolution (précipitations, activité sismique). Dans le cadre de l’évaluation de l’aléa glissement, la pente des versants a également été prise en compte.
A l’issu de cette première phase, des cartes d’aléa glissement et effondrement ont été tracées et une analyse de l’exposition des enjeux, tels que les intercommunalités ou les communes, a été réalisée. Il ressort que des intercommunalités telles que la communauté de commune du Pôle Azur Provence, l’aire Dracénoise, le Pays deFayence ou encore la vallée de l’Estéron sont particulièrement touchées, que l’on considère la surface intercommunale totale ou leurs surfaces urbanisées.
Parmi ces intercommunalités, les communes de Bonson (Alpes-Maritimes), Bayons (Alpes de Haute-Provence), Draguignan (Var) ou encore Grasse (Alpes-Maritimes) sont exposées à l’aléa effondrement/glissement de terrain lié au gypse triasique.
Pour aller plus loin :
Cartographie d'exposition au phénomène de retrait gonflement des sols argileux à l’échelle départementale
La carte d’exposition du territoire au phénomène de retrait-gonflement des argiles a pour but d’identifier les zones exposées au phénomène où s’appliqueront les dispositions réglementaires introduites par l'article 68 de la loi ELAN.
La carte d’exposition sur la région PACA présentée ici :
- remplace l'ancienne (avant 2019) carte d'aléa (publiée entre 2001 et 2020) ;
- requalifie l’exposition de certains territoires au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux.
Susceptibilité du territoire de la région PACA au phénomène de retrait-gonflement des argiles
La cartographie de la susceptibilité du territoire au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux utilisée pour réaliser la carte d'exposition permet d'identifier les formations argileuses a priori sujettes au phénomène de retrait-gonflement et de les hiérarchiser selon un degré de susceptibilité croissant.
Elle a été mise au point à partir d'une analyse des cartes géologiques de la France au 1/50 000. Ces formations ont ensuite été réparties en trois classes de susceptibilité croissante (faible, moyenne et forte), définies par la somme de trois critères de caractérisation des formations :
- leur nature lithologique : proportion d'argiles, épaisseur et continuité des couches ;
- leur composition minéralogique : composition des argiles en minéraux plus ou moins sensibles ;
- leur comportement géotechnique : propriétés mécaniques.
La carte de susceptibilité est obtenue en attribuant à chaque formation argileuse ou marneuse le niveau de susceptibilité préalablement défini.
La nouvelle carte d'exposition (loi Elan)
La carte hiérarchise les zones exposées selon un degré d'exposition croissant : faible, moyen et fort.
Le degré d'exposition des zones au phénomène de retrait-gonflement est le produit de leur susceptibilité et de la sinistralité effectivement observée :
- exposition faible = susceptibilité faible x sinistralité faible ;
- exposition moyenne =
- susceptibilité faible x sinistralité moyenne ou forte ;
- susceptibilité moyenne x sinistralité faible ou moyenne ;
- exposition forte =
- susceptibilité moyenne x sinistralité forte ;
- susceptibilité forte x sinistralité faible ou moyenne ou forte.
Cette nouvelle cartographie et la méthodologie de mise en oeuvre sont disponibles sur Géorisques
Pour aller plus loin :
- Var : BRGM/RP-55471-FR - Rivet F. (2007)
- Hautes-Alpes : BRGM/RP-58667-FR - Rivet F. (2010).
- Vaucluse : BRGM/RP-53187-FR - Marçot N. (2004)
- Bouches-du-Rhône : BRGM/RP-55403-FR - Marçot N. (2007)
- Alpes de Haute-Provence : BRGM/RP-54213-FR - Marçot N. (2006)
- Rapport : BRGM RP-62643-FR.pdf (N. Marçot - 2014)
Cartographie de l'aléa à l'échelle d'un bassin de risque
Cartographie de l’aléa et du risque rocheux à l’échelle globale 1:25000ème sur le territoire du Conservatoire du Littoral de la côte Bleue
Objectifs : Définir une méthodologie et cartographier l’aléa et le risque rocheux sur le site d’étude à l’échelle 1:25000ème
Moyens :
- Collecte des données existantes pour les besoins d’évaluation de l’aléa (MNT, cartes géologiques, enjeux, etc.)
- Définition de la méthodologie, en suivant les recommandations du programme national MEZAP (MEthodologie de Zonage de l’Aléa chute de Pierres)
- Cartographie de l’aléa chute de blocs à l’échelle du 1:25000ème
- Analyse des enjeux et de leur vulnérabilité
- Cartographie du risque rocheux à l’échelle du 1:25000ème
- Identification des secteurs les plus à risques
Livrables :
- Cartographie de l’aléa et du risque rocheux sur le territoire du Conservatoire du Littoral au 1:25000ème, sous forme la forme d’un atlas cartographique et d’un SIG vecteur
- Rapport d’étude BRGM/RP-70090-FR avec atlas cartographiques
Pour aller plus loin :
Observatoire hydrogéologique en forage sur le glissement du Pas de l’Ours (Hautes-Alpes)
En 2015, dans la Haute Vallée du Guil (Queyras - Hautes Alpes), les premiers signes de réactivation d’une instabilité en masse de versant, dit glissement du Pas de l’Ours, ont été constatés. L’activité de ce glissement de terrain, s’est ensuite progressivement accélérée d’année en année, affectant surtout la partie basse de versant et la RD947, juste au-dessus du torrent.
Il a été mis en évidence l’intérêt d’une amélioration de la connaissance des instabilités gravitaires profondes en allant plus loin sur la compréhension de l’initiation du glissement, ses mécanismes et le lien entre le niveau de la(les) nappe(s) et le déclenchement du glissement pour in fine travailler sur son évolution et sa prédiction en fonction des précipitations (pluie/neige). Ainsi, la réalisation et le déploiement d’un observatoire hydrogéologique en forage, en complément des investigations déjà initiées, doit permettre d’obtenir des informations de sub-surface qualitatives et quantitatives sur les matériaux impliqués et la structure du versant, ainsi que sur les circulations d’eau en profondeur. Par exemple, cet observatoire permettra d’acquérir des informations sur le comportement hydrologique du versant instable avec des mesures de paramètres à haute fréquence (pression d’eau, conductivité, température) ; des acquisitions temporaires sur la qualité des eaux (chimie des ions majeurs) et sur sa déformation (par mesures de contraintes distribuées).
Les observations acquises dans le forage permettront de relier les conditions météorologiques du site aux circulations d’eau et au champ de déformation afin de définir des seuils ou des tendances de déclenchement, voire de proposer des modèles d’évolution à partir de prévisions météorologiques tel que proposé par le BRGM dans le cadre du projet PITEM Risk-GEST.
Le piézomètre est prévu pour télétransmettre les données de niveau d'eau en temps réel au BRGM, la chronique piézométrique (complétée par une information sur la conductivité et la température) est ainsi présentée ci-dessous avec des enregistrements depuis le jour de l'installation (août 2022), et une extraction au 1er septembre 2023.
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Outil pour le suivi de l’évolution d’un glissement de terrain par interférométrie 2 composantes
A destination des scientifiques pour un suivi des glissements de terrain par les gestionnaires, l’outil GBSAR (Radar à Ouverture de Synthèse Basé au Sol) est un outil imageur radar permettant le suivi de pentes instables avec une précision submillimétrique et un fort échantillonage temporel (écart entre mesure de l’ordre de la minute). Il permet à partir d’un emplacement bien choisi faisant face au phénomène suivi, une couverture de l’ensemble du glissement avec une portée allant jusqu’à quelques kilomètres. En revanche, il n’effectue que des mesures suivant la ligne de visée du capteur. Si cette mesure peut dans de nombreux cas s’avérer suffisante, il peut être utile de fournir une deuxième composante du mouvement (la composante transverse) afin de mieux comprendre/décrire le phénomène dont la cinématique peut s’avérer complexe. Pour celà le BRGM a proposé une approche – en cours de développement – utilisant simultannément deux instruments GBSAR espacés d’une centaine de mètres. La combinaison des deux mesures de déplacements quasi-synchrones sur la même surface permet en théorie de restituer une composante parallèle à la ligne de base entre les deux instruments.
Le test réalisé par le BRGM dans le cadre du PITEM Risk-GEST, en collaboration avec l’Université de Strasbourg sur le glissement du Pas de l’Ours (Hautes-Alpes – France), s’est fait à partir de deux instruments IBIS FL (d’IDS).
L’installation des deux outils GBSAR (type IBIS FL d’IDS) s’est faite sur une durée suffisante (2 mois) sur un site présentant un glissement de vitesse de l’ordre du cm à dm par mois afin de mettre en évidence les différentes composantes du mouvement.
Le système a été installé le 11 juin 2021 et désinstallé le 10 août 2021 soit 2 mois d’acquisition test.
Les résultats sont en cours d’évaluation.
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Les modélisations de glissements de terrain : inventaire des modèles existants français et Italiens et test du modèle ALICE sur le Val d’Aoste
L’objectif de l’action PITEM était de développer des méthodes et des outils avancés pour la surveillance, l’alerte précoce, la prévention et la gestion intégrée des glissements de terrain. Dans ce cadre là, le premier travail a consisté à faire l’inventaire des modèles de glissements de terrain existant en France et en Italie et de décrire les caractéristiques dans des fiches spécifiques par modèle. Six fiches ont ainsi été produites (modèles ALICE et FLAME du BRGM-Fr, CFVDA du Val d’Aoste-It, HIRESSS de DST-UNIFI Florence-It, LAMP de l’UNIGE à Gênes-It, SARF de l’ARPAL-It) et une fiche sur un modèle météo WRF de la CIMA.
Puis des échanges ont eu lieu entre les partenaires ayant réalisé ces modèles pour discuter des avantages et des inconvénients de chacun, et des contextes d’applications et objectifs recherchés. La décision a alors été prise de tester le modèle ALICE® du BRGM pour une application sur le territoire de la région Autonome du Val d’Aoste, travail dirigé par la Région Val d’Aoste avec la collaboration de l’Université de Milan, le tout avec l’appui technique du BRGM pour l’utilisation du modèle.
Les résultats sont en cours d’acquisition, des cartes de facteurs de sécurité ont déjà été produites pour différents types de glissements de terrain (rotationnels, translationnels superficiels et profonds) et pour différents niveaux de saturation (50 ou 100 %). Les activités se sont poursuivies avec la mise en place de scénarios du niveau de nappe, un complément de caractérisation géotechnique des matériaux, la paramétrisation stochastique et probabiliste des propriétés mécaniques des terrain et enfin la validation numérique des modèles.
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Evaluation du risque
Principes généraux de l'évaluation du risque
Le risque est défini comme le croisement entre l’aléa et la vulnérabilité des enjeux.
Cependant, dans le cas des mouvements de terrain, la vulnérabilité est difficile à qualifier car les interactions entre les éléments exposés et les phénomènes qui peuvent les endommager sont complexes. Ainsi, pour la plupart des cartographies à petite échelle (au-delà du 1/100 000e), l’évaluation du risque mouvements de terrain, résulte de la superposition de l’aléa avec les enjeux sans tenir compte de leur vulnérabilité.
Comment détermine-t-on le risque ?
Le risque se définit comme la rencontre entre un aléa et un enjeu vulnérable. L’aléa correspond à la probabilité pour un lieu d’être exposé à un événement donné. La vulnérabilité des enjeux exprime la gravité des effets et des conséquences en cas d'événement.
Actuellement, les connaissances scientifiques et les développements méthodologiques ne sont pas suffisants pour quantifier objectivement la vulnérabilité des enjeux aux mouvements de terrain.
L’évaluation du risque mouvements de terrain se résume alors, dans la majorité des cas, à la superposition de l’aléa et des enjeux identifiés en un lieu donné (voir l'article sur les axes d'étude sur l'évaluation du risque).
Le risque est qualifié (nul, faible, moyen, fort) mais non quantifié (niveaux de dommages).
Pour les mouvements de terrain, l'évaluation de l'endommagement est difficile car d'une part, les interactions mouvements de terrain / éléments exposés sont complexes et souvent de type “tout ou rien". D'autre part, la notion d'intensité de l'aléa n'est pas encore clairement définie. Il n’existe pas une définition unique de l’intensité.
La détermination des dysfonctionnements quant à elle est indépendante du phénomène pris en compte. Ainsi les travaux et méthodes développés pour les inondations et les séismes peuvent être repris.
Les principaux axes d’étude en matière d’évaluation des risques concernent la caractérisation de la vulnérabilité et le développement de scénarios de risque.
Des projets ont été menés en Provence-Alpes-Côte d’Azur pour améliorer la connaissance sur la vulnérabilité des enjeux vis-à-vis des mouvements de terrain. Le premier, localisé sur la commune de Marseille, s’est attaché à définir des échelles de dommages potentiels causés par les mouvements de terrain, le second, localisé sur le littoral Provence-Alpes-Côte d’Azur, a cherché à estimer la perception du risque lié aux mouvements de terrain par la population.
Scénario de risque mouvements de terrain en milieu urbain – Application à la ville de Marseille
Ce projet s’inscrit dans une étude globale de développement d’une méthodologie générique d’évaluation des risques liés aux mouvements de terrain dans les agglomérations urbaines. La ville de Marseille a été choisie pour tester et calibrer la méthode.
En quantifiant l’aléa en termes d’intensité et de fréquence ainsi que les interactions existant entre les phénomènes et les enjeux exposés, la méthodologie proposée permet in fine d’exprimer dans une carte unique les dommages attendus sur les 100 prochaines années en euros / hectares tous phénomènes et tous enjeux confondus.
La compréhension de la perception d’un risque par la population est essentielle pour élaborer des méthodes de gestion du risque adaptées aux besoins sociaux.
La perception du risque par la population est une des composantes de la vulnérabilité. Or, dans le cadre de l'évaluation des risques, cette partie est rarement étudiée.
Sur la commune de Carry-le-Rouet, une enquête de perception du risque a été réalisée auprès des usagers du littoral. Les résultats de cette enquête montrent que l'appropriation du littoral est différente selon les activités des usagers et le déni du risque est quotidien.
Ces résultats ont été intégrés dans l’analyse d’évaluation de la vulnérabilité en tant que composante du risque sur la commune de Carry-le-Rouet.
L’objectif final était de proposer une approche méthodologique de gestion du risque à l’échelle communale qui intègre cette analyse socio-économique notamment en termes de coût-avantage. Une des conclusions est que l’évaluation du risque ne se limite pas à un volet, mais que tous les champs doivent être évalués : champs de l’aléa, enjeux et approche socioéconomique du risque.
Prévention du risque
La prévention des risques naturels majeurs et technologiques s'appuie sur un cadre législatif et réglementaire qui a notamment créé des outils opérationnels pour la prévention des risques majeurs et précisé le rôle des acteurs.
Cadre de la prévention
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Outil de remontées d’information de terrain sur les mouvements de terrain : application mobile
Le développement d’un Observatoire Régional des Risques Majeurs en PACA (ORRM PACA) et les travaux sur la thématique des risques réalisés ces 20 dernières années ont mis en évidence un besoin local et une opportunité en termes d’information issue du terrain en cas de survenue d’événements consécutifs à des événements météo intenses (mouvements de terrain notamment). En effet, aujourd’hui seules des études d’inventaires départementaux et les phases de mise à jour par département permettent une saisie d’événement dans les Bases de données telles que par exemple BD MVT disponible sur Géorisques et visible sur l’outil cartographique RiskPACA de l’ORRM, ces projets étant généralement menés par le BRGM en collaboration avec les partenaires RTM, Cerema, … En 2014, un premier outil a été créé pour la saisie par les agents des collectivités locales, et les services techniques de terrain, voire du citoyen (spectateur ou directement concerné par l’événement) dans un objectif de devenir acteur à terme de la prévention.
L’objectif dans le cadre du PITEM Risk-GEST était d’améliorer cet outil de saisie sur le terrain, avec le développement d'une interface de consultation des données saisies pour à termes avoir la possibilité de bancariser ces données après validation.
A ce stade des développements d’amélioration de l’outil, le travail a consisté à basculer de l’ancienne application mobile Collector (ARCGIS ) à l’application Field Maps (ArcGIS), qui fait appel à des technologies plus performantes, d’un point de vue fonctionnalités et rapidité. Des tests sur le terrain restent à faire avant de passer d’un prototype à une version opérationelle pour tous
L’objectif de ces développements est qu’à termes,un événement observé par un agent technique (collectivité, administration, autre), soit alors décrit selon un mode opératoire défini (champs à remplir), puis déposé pour consultation via internet sur le site de l’ORRM, validé (par un comité de validation composé de référents des organismes en charge des BDD Evènements : BDD Mvts, …), et enfin capitalisé dans une base de données spécifique.
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Outil d’évaluation des conséquences socio-économiques de l’enclavement des vallées
Les vallées des Hautes-Alpes sont exposées à de forts risques naturels, qu’il s’agisse de mouvements de terrain (coulées de boue, glissements de terrain, éboulements etc...) ou d’inondations de type crues torrentielles. Ces phénomènes peuvent être de grande ampleur, avec des enjeux de vulnérabilité importants (bourg d’habitations, accès routier d’importance départementale, nationale, voire axes routiers transfrontaliers). Une des conséquences est l’enclavement de ces territoires de montagne, qui se retrouvent coupés du monde.
Plusieurs événements de sécurité civile ont marqué les vallées des Hautes-Alpes, et ont eu des conséquences socio-économiques importantes, notamment dans la Vallée de la Clarée et du Guil.
Le Conseil Départemental des Hautes-Alpes et le BRGM avec l’aide du cabinet Penons Conseils et de l’Université de Gap, ont analysé les conséquences socio-économiques de deux événements de sécurité civile liées à l’enclavement des vallées, lié à un événement ponctuel et quel que soit le type de phénomène (glissement de terrain, coulée de boue, crues torrentielles etc....).
A partir de différents scenario sur les deux vallées, ils a été mis en place une méthodologie visant à :
Evaluer la nature des impacts et calculer les dommages directs et indirects associés à l’interruption des voies de communication ;
Evaluer les bénéfices de chaque intervention ;
Observer les stratégies d’adaptation individuelles et collectives mise en place sur le territoire.
La série d’entretiens semi-directifs auprès des acteurs économiques des deux Vallées (Clarée et Guil), a permis de réaliser un outil d’analyse économique et de s’interroger sur les décisions politiques de construction ou non d’ouvrages de travaux publics.
Un atelier de restitution et d’échange avec les entreprises concernées a eu lieu le 8 décembre 2022 à Névache (vallée de la Clarée).
Une synthèse d el’ensemble de l’étude est en cours de rédaction et sera disponible à la fin du projet Risk-ACT et présentée au cours d’une séminaire de clôture les 13, 14 et 15 mars 2022 à Aoste.
Ce travail est directement utilisable par les acteurs de la gestion des risques et la méthodologie transposable à d’autres territoires.
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Focus Group sur la communication des risques en montagne
Ce travail a permis de fournir des éléments de compréhension sociologique et géographique du degré de connaissance des risques naturels en montagne par les acteurs du territoire, et de façon corolaire, de leur besoin en termes d’information et de communication.
Les questions de prévention des risques et de gestion de crise ont été appréhendées dans leur articulation et non pas comme des processus totalement distincts.
Deux focus adaptés en termes d’organisation compte tenue de la pandémie de COVID, ont été réalisés sur le thème des mouvements de terrain dans le département des Hautes-Alpes du fait de :
- (1) un actuel déficit qu’il convient de combler de travaux interdisciplinaires appliqués sur ce type d’aléa dans ce département,
- (2) l’expertise forte du BRGM sur cet aléa qui permet d’appuyer le processus de concertation sur des données géologiques actualisées.
Deux études de cas concrètes ont ainsi été traitées :
- Les mouvements de terrain affectant les routes départementale D902 et D947 dans le Guillestrois-Queyras (deux zones sensibles en particulier : les gorges du Guil et le Pas de l’Ours).
- Les mouvements de terrain affectant les zones urbanisées de la commune d’Embrun, le quartier Belotte étant actuellement le plus touché.
- Le choix de ces études de cas a permis de mettre en regard deux types de profils des territoires de montagne, en croisant les données de phénomènes avec les données de types : zones urbaine versus rurale, vulnérabilité d’une zone d’habitat versus d’un réseau de circulation, accessibilité versus « enclavement »…
Les résultats montrent :
- Pour les habitants: une habitude et une identité territoriale plus fortes que la peur, une auto-gestion de la circulation de l’information par les réseaux sociaux, bouche à oreilles, appels de phares...
- Pour les touristes: le recours à l’information institutionnelle, principalement par les panneaux Inforoute
- Pour tous: une confiance dans les dispositifs techniques de protection (écrans, filets, contreforts…)
Ces résultats, une fois communiqués aux gestionnaires des risques, doivent permettre d’alimenter la réflexion sur l’amélioration continue des procéssus de communication sur les risques naturels.
Ce travail a été comparé à l’approche italienne au cours d’un atelier qui s’est tenu à Barcelonnette le 18 novembre 2021 (document téléchargeable ci-dessous).
Les résultats de cette étude ont également été intégrés au document stratégique sur la communication des risques (document téléchargeable ci-dessous).
Protection contre le risque
Les protections à mettre en place dépendent des types de phénomènes .
Conséquences et moyens de protection pour les glissements de terrain ?
Quelles conséquences ?
Les glissements de terrain peuvent générer des dommages importants allant de leur fissuration à leur destruction sur les ouvrages et les infrastructures et être localement très meurtriers. Les mouvements lents et progressifs ne présentent en général pas de risque pour les vies humaines, puisque sa cinétique permet une surveillance adéquate. Néanmoins, dans le cas des mouvements de grande ampleur, le nombre de victimes peut être très important du fait des quantités de matériaux mis en jeu.
Le 9 janvier 1994, un glissement de terrain mobilisant un volume d’1,3 million de m3 à La Salle-en-Beaumont en Isère a entraîné la destruction de 9 maisons et causé la mort de 4 personnes. En avril 2000, un glissement de terrain déclenché sur la colline Cabassou a causé la mort de 10 personnes à Remire-Montjolly, en Guyane.
Exemples de dommages liés aux glissements
Quels moyens de protection principaux ?
Les mouvements de grande ampleur, qui mettent en jeu des versants entiers (volumes de plus d’1 million de mètres cube), sont sous haute surveillance par le biais d’instrumentation (notamment suivi de l’évolution par GPS), afin de tenter de limiter leurs conséquences (par exemple en France, la Clapière dans les Alpes-Maritimes, ou les Ruines de Séchilienne, en Isère).
Il existe des techniques de protection pour les glissements de terrain de faible ampleur.
Dans le cas où un glissement de terrain actif est avéré, pour dimensionner les mesures visant à protéger les infrastructures contre les glissements de terrain, il faut disposer de données concernant la profondeur du plan de glissement.
La protection contre le risque de glissement de terrain passe par l’étude du phénomène (nature de terrain, cinétique, volume, profondeur, facteur déclenchant), qui conduit au dimensionnement des mesures de protection et à l’exécution de travaux de stabilisation en fonction de la faisabilité de l’opération. La stabilisation d’un glissement de terrain s’appuie sur au moins un de ces deux principes : augmenter les efforts résistants et réduire les efforts moteurs. Les techniques de stabilisation des glissements peuvent être classées en trois catégories :
- Les dispositifs de drainage (drainage de surface, drainage subhorizontal, tranchées drainantes, drainage profond), qui visent à limiter les infiltrations d’eau dans le terrain, l’eau étant le moteur principal des glissements de terrain ;
- Les terrassements, qui consistent à modifier la topographie du glissement afin de retrouver une situation d’équilibre (déchargement en tête de glissement et réduction de la pente, purge des matériaux glissés, chargement en pied par un ouvrage de butée en pied de glissement ;
- L’introduction d’éléments résistants disposés en pied de glissement qui visent à réduire ou arrêter les déformations et limiter le développement du glissement (enrochements, murs de gabions, ouvrage de soutènement, nappe en géosynthétique, systèmes d’ancrages).
Les moyens d’action principaux sur lesquels les particuliers peuvent agir ou être vigilants pour réduire l’exposition de leur habitation aux glissements de terrain consistent à :
- Maîtriser les écoulements d’eaux pluviales et usées, en concevant un réseau de drainage efficace et en assurant une bonne gestion des eaux de surface anthropiques (en provenance des habitations et des voies de circulation) ;
- Maîtriser les terrassements (remblai et déblai), en faisant appel à un bureau d’étude ;
- Maîtriser la conception des ouvrages de soutènement, dimensionné par un bureau d’étude, en prenant en compte les contraintes hydrostatiques ;
- Favoriser une végétalisation des versants (au détriment des sols nus sensibles à l’érosion et aux infiltrations) avec une végétation au système racinaire dense et profond pour éviter les déstabilisations superficielles.
Conséquences et principaux moyens de protection pour les coulées de boue ?
Quelles conséquences ?
Les coulées de boue peuvent causer des dommages aux infrastructures, jusqu’à leur destruction totale. Les populations sont plus vulnérables face aux coulées de boue qu’aux glissements de terrain du fait de l’effet de surprise.
Le 16 avril 1970, une coulée de boue emporta 71 victimes dans le sanatorium de Praz-Coutant sur le Plateau d’Assy en Haute-Savoie.
Le trafic ferroviaire a été interrompu sur la ligne Paris-Rome entre Saint-Michel de Maurienne et Modane en Savoie, pour une vingtaine de jours en juillet 2019 à la suite d’une coulée de boue.
Quels moyens de protection principaux ?
Les dispositifs de protection contre les coulées de boue visent à empêcher le déclenchement du phénomène, réduire son ampleur, le dévier, le canaliser ou l’arrêter avant qu’il n’atteigne les enjeux.
L’eau joue un rôle majeur dans le déclenchement des coulées de boue. Pour lutter contre l’occurrence de ces phénomènes, il faut donc éviter toute infiltration d’eau dans les terrains susceptibles d’être mobilisés et limiter le ruissellement de surface. Il faut également mettre en place des dispositifs de ralentissement voire d’arrêt de la propagation des matériaux solides mobilisés. Ces dispositifs peuvent par exemple être des barrages en gabions placés dans les ravines, ou des fascines qui favorisent l’implantation de la végétation et permettent de ralentir l’érosion.
Le boisement des versants permet également de lutter efficacement contre les processus d’érosion des pentes, donc d’éviter la formation des phénomènes de type coulées, en réduisant la quantité de matériaux mobilisables et donc l’intensité du phénomène.
Conséquences et principaux moyens de protection pour les chutes de blocs ?
Quelles conséquences ?
Etant donné la soudaineté et le caractère souvent imprévisible de ces phénomènes, les instabilités rocheuses constituent des dangers pour les vies humaines, même pour de faibles volumes (chutes de pierres). Les chutes de blocs, et a fortiori les éboulements, peuvent causer des dommages importants aux structures des bâtiments pouvant aller jusqu’à leur ruine complète, d’autant plus que l’énergie (fonction de la masse et de la vitesse) des blocs est grande.
Le 24 mars 2006, un éboulement a eu lieu sur la route du littoral à la Réunion, ensevelissant des véhicules et faisant deux victimes. La voie a été coupée pendant cinq semaines.
Exemples de dommages liées aux chutes de blocs
Quels moyens de protection principaux ?
Les parades actives, qui consistent à s’opposer à la manifestation du phénomène, c’est-à-dire empêcher les pierres et blocs de se détacher des parois, sont appliquées dans la zone de départ. Différentes techniques existent :
- La purge, nécessitant du travail sur corde, technique efficace à court terme consistant à éliminer les pierres, blocs et masses les plus instables ;
- Le reprofilage, qui consiste à modifier le profil d’un versant en supprimant les masses rocheuses instables ;
- La pose de filets ou de grillage plaqué, qui permettent de maintenir localement les blocs à la paroi ;
- Le confortement des parois, par soutènement (structure massive bétonnée pour maintenir une masse instable délimitée), ou par projection de béton pour empêcher le décrochement de blocs de la paroi, ou par clouage des parois (pose d’ancrages ou de tirants dans le rocher,).
Les parades passives sont destinées à protéger une construction ou un site exposé à des trajectoires de blocs par la mise en place d’un écran. Il peut s’agir :
- D’un grillage ou filet pendu, qui permet de guider les pierres et blocs au cours de leur chute jusqu’au pied de la paroi sans affecter les enjeux ;
- D’un merlon, ou fossé de réception qui sépare la falaise des enjeux, pouvant stopper et stocker les blocs, avant qu’ils soient évacués ;
- D’écrans déformables de filets, freinant ou stoppant la propagation des blocs en absorbant une partie de leur énergie cinétique.
- De déviateurs, qui modifient la trajectoire des blocs vers une zone sans enjeux ou vers un ouvrage de réception ;
- De boisements capables de freiner voire arrêter des blocs. Certaines forêts, dites forêts de protection, sont identifiées pour jouer spécifiquement ce rôle.
Pour assurer dans le temps le rôle joué par un ouvrage de protection, celui-ci doit faire l’objet de visites périodiques suivies d’opérations de maintenance et d’entretien si des anomalies sont relevées lors de la visite.
Néanmoins, pour des phénomènes qui ne peuvent pas être maîtrisés car non économiquement supportables, par exemple pour des mouvements de versants de grande ampleur, la seule technique de prévention est la surveillance du mouvement, couplé si possible avec un système d’alerte dans le cadre de la mise en œuvre d’un plan d’évacuation et de secours.
Pour les habitations soumises au risque de chute de blocs, des dispositions constructives peuvent être prises comme le renforcement de la façade exposée ou du toit.
Conséquences et principaux moyens de protection pour les effondrements /Affaissements ?
Quelles conséquences ?
Le territoire français reste largement exposé aux risques lié à la présence de cavités d’origine naturelle ou anthropique. Ces vides, souvent mal connus ou oubliés, peuvent être à l’origine d’effondrements brutaux et imprévus, qui peuvent entraîner la ruine des constructions et causer des victimes.
Le 1er juin 1961, un effondrement des terrains de recouvrement d’une carrière de craie a provoqué la formation d’un vide en surface de 8 ha, faisant 21 victimes.
Quels moyens de protection principaux ?
A partir des seules observations de surfaces, il est très difficile de localiser les cavités souterraines. Le problème difficile de la recherche de vides mal connus ou dont l’existence est seulement soupçonnée se pose donc fréquemment. La démarche de recherche de cavités, menée par des bureaux d’études en géotechnique et/ou géophysique, passe par une étude documentaire et historique, des reconnaissances par méthodes directes (inspection et relevés de géométrie d’une cavité mise en évidence lors de la recherche documentaire) et indirectes (acquisitions géophysiques fournissant une image du sous-sol), et une détection localisée des formations géologiques et des vides éventuels par l’implantation de sondages.
On distingue les techniques de prévention actives, qui interviennent sur les vides souterrains pour éviter l’effondrement, et les techniques passives, qui ont pour objet de protéger les constructions sans agir sur les vides. Dans le cas de vides peu profonds, il est impératif de bien maîtriser toutes les infiltrations d’eau (eaux usées, eaux pluviales, eaux de drainage) qui peuvent accélérer la dissolution ou affaiblir la résistance mécanique des matériaux.
Dans le cas de la prévention active, il est possible d’éliminer les risques liés à une cavité en supprimant les vides (remblayage ou terrassement-comblement ou effondrement des terrains de recouvrement par abattage), ou alors de consolider les cavités accessibles par la consolidation des piliers existants (boulonnage, ceinturage et cerclage, reprise en maçonnerie) ou la construction de nouveaux piliers.
En ce qui concerne la prévention passive, il est possible de renforcer la structure de l’ouvrage menacé ou de réaliser des fondations traversant la cavité avec des matériaux résistants aux déformations.
Par ailleurs, en attente d’une solution pérenne dans le cas où une ou des cavités sont identifiées, une surveillance peut être mise en place par le biais d’une instrumentation ou par l’inspection visuelle effectuée par un géotechnicien.
