Landslides- les Glissements de terrains-انزلاقات التربة

Définition:

Le glissement des terrain est un phénomène connu dans le monde c'est le déplacement d'une partie d'un sol de sont endroit origine suivant le sens de la gravité du aux différentes phénomènes géologiques, géotechniques et physiques.

Le terme de glissement est relativement général relatif à la stabilité des pentes, mais il désigne essentiellement un processus de mouvement de versant.

La gravité fait subir continuellement des pressions sur les versants affectant ainsi toutes sortes de matériaux (sols et roches). Les mouvements de masses (de type rotationnel ou transrationnel) sont initiés à partir d’une surface dite de rupture créée sous l’action de contraintes tangentielles excédant la résistance au cisaillement des matériaux.

On retrouve dans la littérature plusieurs définitions sur les « glissements de terrains » ou «mouvement de masses » dont les plus utilisées sont les suivantes :

• Un glissement de terrain correspond à un : «déplacement d'une masse de terrains meuble ou rocheuse le long d'une surface de rupture par cisaillement qui correspond souvent à une discontinuité préexistante. Le mouvement est engendré par l'action de la gravité, de forces extérieures (hydrauliques ou sismiques) ou d'une modification des conditions aux limites».

• Un "mouvement de masse" s’exprime comme étant tout évènement qui se manifeste par un déplacement sur une pente d’une masse de sol et/ou de roche sous l’influence directe de la gravité.

• Un glissement de terrain est un phénomène géologique regroupent un ensemble de déplacements, plus ou moins brutaux, du sol ou du sous-sol sur un plan de glissement incliné. Ils résultent le plus souvent d’une rupture par cisaillement à la limite inférieure de la masse en mouvement. Les volumes en jeux sont compris entre quelques mètres cubes et quelques millions de mètres cubes. L’origine, le déroulement et les effets des mouvements de terrain sont extrêmement hétérogènes.

Les déplacements peuvent être lents (quelques millimètres par an) ou très rapides (quelques centaines de mètres par jour), en fonction des mécanismes initiateurs, des matériaux considérés et de leur structure.

Les mouvements lents entraînent une déformation progressive des terrains, pas toujours perceptible par l’homme. Ils regroupent les affaissements, les tassements, les glissements, la solifluxion, le fluage, le retrait-gonflement et le fauchage. Les mouvements rapides se propagent de manière brutale et soudaine. Ils regroupent les effondrements, les chutes de pierres et de blocs, les éboulements et les coulées boueuses.

La plupart du temps, l’eau joue un rôle important dans les glissements de terrain, par l’action des pressions interstitielles, des écoulements souterrains ou par les pressions dues au gonflement des minéraux argileux [2].

Les causes de glissement:

Nature des terrains constituant le site:

Certaines formations géologiques sont réputées pour leurs versants fréquemment instables : les marnes noires du Lias en lorraine, en Bourgogne ou dans l’Aveyron ; les argiles du Gault en Normandie ; les argiles quaternaires varvées du sud de Grenoble ; etc.

La première étape d’une étude de stabilité des pentes est l’établissement de la structure géologique du site: nature des terrains du substratum, épaisseur des formations superficielles, présence de failles, etc. Il est important que l’étude géologique s’étende sur une zone plus large que l’emplacement précis de la zone instable ; ceci permet par exemple de mettre en évidence que le glissement actuel n’est qu’une partie d’un glissement ancien, de rechercher une alimentation en eau souterraine extérieure à la zone étudiée, ou d’utiliser l’information apportée par l’analyse d’autres glissements du même type dans les environs.

Sur un site potentiellement instable, on recherchera des indices de mouvements anciens ou actifs, tels que moutonnements de la pente, zones humides, arrachements superficiels, fissures dans les constructions rigides, etc.

Les principaux moyens d’investigation utilisés sont les suivants :

— dépouillement d’archives, de dossiers d’études d’ouvrages ; enquête auprès des gestionnaires d’ouvrages ;
— levés morphologique et géologique de terrain : affleurements, indices de mouvements, zones humides ;
— photo-interprétation (à plusieurs dates, si possible) : géologie, géomorphologie, etc. ;
— géophysique, fournissant par exemple la profondeur du substratum en place (sismique-réfraction notamment) ;
— sondages destructifs ou carottés, diagraphies [1].

Les diverses formes de l’action du l’eau à savoir:

Les eaux souterraines et de surface jouent un rôle déstabilisant sur les sols et les Massifs rocheux avec des manifestations qui peuvent être extrêmes comme les glissements de terrain ou les éboulements de roches.

Pour prévenir ces risques, la modélisation hydromécanique et hydrogéologique doit Aller de pair avec des opérations de drainage des eaux et une surveillance.

Les nappes souterraines, et plus exactement leurs fluctuations liées aux conditions météorologiques ou parfois aux actions humaines, sont très souvent à l’origine de déclenchements des mouvements de versants: glissements, éboulements, coulées ou laves
Torrentielles.

Sur les pentes, l’action déstabilisatrice de l’eau infiltrée dans le sol est triple :

• Accroissement du poids volumique des sols par augmentation de la teneur en eau: cet effet est le plus souvent mineur;
• Changement de comportement rhéologique: le sol passe de l’état solide à l’état de fluide visqueux; certaines coulées de boue ou laves torrentielles sont ainsi engendrées par l’imbibition d’une masse de sol.
  On peut aussi évoquer, lors d’un séisme, la liquéfaction des sables sous nappe qui est à l’origine de nombreux glissements sur très faible pente. Par ailleurs, des circulations d’eau souterraine peuvent engendrer sur le long terme une altération progressive des terrains encaissants, avec dégradation de leurs caractéristiques mécaniques ;
  -Action mécanique défavorable des pressions d’eau souterraine.

La lutte contre l’eau est une des actions les plus efficaces pour prévenir, stabiliser ou ralentir un glissement de terrain. La connaissance du mode d’alimentation de la nappe est indispensable pour intervenir efficacement.

Cela démontre toute l’importance de l’étude hydrogéologique pour la compréhension de l’évolution des glissements de terrain, mais aussi pour la maîtrise du risque correspondant.

Reposant sur les observations de terrain ou la pose de piézomètres, cette étude doit être menée sur une durée suffisante pour apprécier les fluctuations saisonnières ou annuelles des nappes.

L’introduction d’un modèle hydrogéologique dans l’étude de stabilité permet D’évaluer l’influence des eaux souterraines sur la stabilité et de tester l’efficacité d’un Traitement par drainage. Il apparaît cependant que le couplage hydraulique/mécanique est parfois complexe.

Pour de grands versants rocheux, la compréhension du rôle de l’eau dans la déformation et le mouvement est donc encore très imparfait [2].

Les actions mécaniques externes :

En contrepartie, une bonne proportion des glissements est liée à des interventions humaines qui fragilisent des zones déjà susceptibles à ce phénomène.

Le décompte des dossiers du ministère des transports démontre d’ailleurs que plus de 40% des glissements survenus au cours des derrières décennies sont le résultat d’intervention humaine néfaste pour la stabilité des talus.

Les modifications de nature anthropique inappropriées peuvent agir comme facteurs déclencheurs ou, plus couramment, comme facteurs aggravants. Ceux-ci ont pour effet de diminuer le coefficient de sécurité du talus sans causer directement au glissement de terrain.

Par contre, dans un tel cas, la rupture peut être provoquée par un facteur déclencheur qui n’avant pas été suffisamment important sans ces modifications.

Interventions inappropriées :

Toutes les interventions pouvant compromettre les conditions d’équilibre d’un talus doivent être évitées.il s’agit principalement de surcharge au sommet du talus. De déblai ou d’excavation à la base du talus et de conception d’eau vers la pente.

Charges au sommet du talus

L’action de surcharger un talus au sommet par la construction d’un remblai l’installation d’une piscine hors terre ou l’entrepose permanant ou temporaire de matériaux divers, tels que terre d’excavation, rebuts, neige, bois etc., peut nuire à sa stabilité.
Ce poids supplémentaire modifie l’état d’équilibre du talus et peut ainsi déclencher un glissement pendant ou après l’intervention parce qu’ayant agi comme facteur aggravant, de plus, un remblai augmente généralement l’inclinaison du talus, ce qui diminue le coefficient de sécurité l’orque le remblai est composé d’argile, l’eau qui s’infiltre modifie les conditions d’eau souterraine et, par le fait même, la stabilité du talus [3].

Les étapes de l'activité des glissements de terrain

Phase de pré-défaut

Lorsque la masse de sol est encore continue. Cette étape est principalement contrôlée par la rupture progressive et fluage.

Phase de rupture

Caractérisé par la formation d'une surface de cisaillement continu à travers l'ensemble du sol ou de la masse de roche.

Phase après rupture

Qui comprend le mouvement du sol ou de la masse de roche impliqués dans le glissement de terrain, de juste après la rupture jusqu'à ce qu'il s'arrête essentiellement.

Phase de réactivation

Lorsque les diapositives de masse du sol ou de la roche le long d'un ou de plusieurs surfaces de cisaillement préexistants. Cette réactivation peut être occasionnelle ou permanent avec les variations saisonnières de la vitesse de déplacement.

Classification des glissements :

Selon Les profondeurs :

Superficiels 0 – 2m.
Semi profond 2-5 m.
Profond 5-10.

Selon la Vitesse de glissement:

Substabilité, très lent 0 – 2cm/an.
Peu actif, lent 2- 10cm/an.
Actif (ou lent avec phase rapides) > 10cm/an.

Les facteurs qui contrôlent le type et le taux de glissement:

Gradient de pente:

Plus la pente du terrain est importante, plus il est probable que le mouvement de masse se produit.

La consolidation de la pente :

Les sédiments et les roches et les sédiments fracturés ou mal cimentés sont faibles et plus vulnérables aux mouvements de masse.

L'eau :

Si les matériaux de pente sont saturés d'eau, ils peuvent perdre la cohésion et de s'écouler facilement.
Lorsqu'il pleut, la déformation horizontale d'une pente augmente et continue d'augmenter pendant un certain temps après la pluie.[2]

Références:
[1] Document technique glissement de terrains meubles C254.
[2] Thèse de magister BENDJEDDOU Azzeddine université de Biskra promotion décembre 2015 étude des glissements routiers Au Nord Est de l’Algérie.
[3] Livre saguenay-lac saint jean.

Merci pour votre attention