Stabilisation Des Glissements de Terrain

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    18-Jul-2015

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Stabilisation des mouvements de terrainMthodes et dfinitions

Prpar par A. Adel Ingnieur gologue Dessau Maghreb

Stabilisation des mouvements de terrain

Les mouvements qui affectent les versants sont extrmement varis par leur dimension, leur morphologie, leur ptrographie et leur volution cinmatique. De nombreuses classifications ont t proposes, fondes sur diffrents critres qui sont : la morphologie, la cinmatique et la vitesse du mouvement, la nature des matriaux et la cause de la rupture, Selon le volume et mode de dplacement des matriaux sur les talus et versants, trois familles principales peuvent tre distingues : Les glissements en terrain meuble, caractriss par la formation dune surface de rupture le long de laquelle se produisent les dplacements ; Ces mouvements de variables volumes se manifestent par le dplacement dune masse de matriaux le long dune (ou plusieurs) surface(s) de rupture. La forme de cette dernire dpend en partie de la structure gologique du site. Les formations complexes donnent gnralement lieu des surfaces de ruptures qui suivent les contacts entre couches et qui se dveloppent au sein de zones de plus faible rsistance. Ces surfaces peuvent tre de forme quelconque. Les facteurs dclenchants sont gnralement : - Les modifications du rgime hydraulique (saturation du matriau) ; - Les terrassements ; - Lrosion naturelle (ruissellements, rosion des berges); - Les acclrations produites par les sismes.

Fig. 1: Typologie des glissements

boulements et croulement en terrain rocheux, engendrs par le dtachement rapide, en gnral le long de discontinuits prexistantes, dune masse de rocher qui se disloque lors de sa propagation vers le pied du versant. Les volumes des matriaux varient entre une dizaine de milliers de mtre de cubes (cas dcroulement) et une centaine de milliers de mtres de cubes (cas dboulement). Les facteurs dclenchants sont les apports deau, les cycles de gel-dgel, lrosion, le sous-cavage et les sismes.

Fig. 2: Instabilits en terrains rocheux

Les coules boueuses et laves torrentielles, assimilables lcoulement dun fluide visqueux charriant des lments de tailles diverses (depuis les fines jusquaux blocs) sur des distances parfois importantes. Ces phnomnes se produisent en prsence de grandes quantits deau. Cest le cas pendant de fortes prcipitations ou lors de rupture des digues ou de barrages.

Fig. 3: Les coules boueuses

Techniques de stabilisation : Face un problme de stabilit, deux types de solutions sont possibles : Implanter ou dplacer le btiment, louvrage dart ou la route en dehors de la zone en mouvement, dans un secteur reconnu comme stable ;

Concevoir louvrage de telle sorte quil ne soit pas endommag par le mouvement de terrain : soit en rsistant aux efforts apports par le mouvement de terrain (solution rserve aux petits glissements), soit en adaptant le mode de construction de sorte que les fondations soient dissocies du sol en mouvement. Si ce type de solution nest pas retenu, on est amen conforter la pente avec une ou plusieurs techniques de stabilisation. Le choix de la mthode de stabilisation devra rsulter dun compromis entre les aspects suivants : Lanalyse des paramtres techniques du site ; La connaissance des techniques de stabilisation ; Les impratifs technico-conomiques. Lensemble des donnes gologiques, morphologiques et gotechniques recueillies fait lobjet, en gnral, dune reprsentation sur un fond de plan et sur une ou plusieurs coupes longitudinales du site en question, et qui sert la construction dun modle gotechnique pour le calcul de stabilit, dans lequel la surface topographique, les diffrentes couches de sol et les hypothses hydrauliques sont dfinies. Les diffrentes techniques de stabilisations sont : 1. Terrassements Les conditions de stabilit tant directement lies la pente du terrain, le terrassement reste le moyen daction le plus naturel. On peut distinguer trois groupes de mthodes de stabilisation par terrassement : les actions sur lquilibre des masses : allgement en tte, remblai en pied ; les actions sur la gomtrie de la pente : purge et reprofilage ; les substitutions partielles ou totales de la masse instable. 1.1 Remblai de pied Le chargement en pied dun glissement est une technique souvent utilise, gnralement efficace. Louvrage, galement appel banquette, berme ou bute, agit par contrebalancement des forces Motrices et il permet de contenir les dplacements de la masse instable. Pour plus defficacit, il est recommand de raliser un ancrage dans les formations sous-jacentes en place. Les ouvrages ainsi dimensionns, en plus de leur fonction du poid, peuvent assurer un drainage du massif en utilisant un matriau drainant. La stabilit au grand glissement suppose que : louvrage limite les risques de reprise du glissement en amont ; louvrage ne dclenche pas dautre glissement, par exemple laval.

Fig. 4: Dimensionnement dune bute (remblais) de pied

1.2 Allgement en tte Lallgement en tte de glissement consiste terrasser dans la partie suprieure. Il en rsulte une diminution du poids moteur et, par consquent, une augmentation du coefficient de scurit. La mthode de dimensionnement consiste en un calcul de stabilit le long de la surface de rupture dclare en prenant en compte la modification de gomtrie en tte. Le matriau terrass peut tre substitu par un matriau lger (polystyrne ou matriau structure alvolaire). Le dchargement par terrassent du sommet de la masse glisse peut crer des risques de rgression des dsordres vers lamont court ou long terme.

Fig. 5: Dimensionnement dun allgement en tte.

1.3 Reprofilage Les conditions de stabilit dun talus tant directement lies sa pente, on peut assez simplement augmenter la scurit par retalutage du terrain naturel. Dans ce sens, le procd sapparente lallgement en tte : il consiste en un adoucissement de la pente moyenne. Ce type de traitement est particulirement bien adapt aux talus de dblais, et il est de pratique courante. Notons que lexcution de risbermes a lavantage damliorer la stabilit par rapport une pente unique et de crer des voies daccs pour lentretien ou des travaux complmentaires. Ladoucissement de la pente est gnralement mal adapt aux versants naturels instables car il met en jeu des volumes de sol trs importants.

1.4 Purge Les techniques de terrassement saccompagnent frquemment de purges du matriau dplac par le glissement. Cette solution est gnralement limite aux glissements de taille modeste. On peut, dans certains cas, purger lensemble du matriau gliss, condition que la surface mise nu soit stable. 1.5 Substitution totale ou partielle La substitution totale consiste venir purger lensemble des matriaux glisss ou susceptibles de glisser, et les remplacer par un matriau de meilleure qualit. Cela permet de reconstituer le profil du talus initial. Il importe de vrifier la stabilit au cours des phases de travaux et celle du talus dfinitif dans lequel il faut prendre en compte les caractristiques du matriau de substitution et du matriau en place. La substitution de matriaux glisss suppose que lon connaisse le volume de matriaux concern, que lon excave plus profondment que la surface de rupture, et que lon ralise des redans afin dassurer un bon accrochage entre le substratum et le sol dapport. La tenue des talus provisoires de la purge dpend des conditions de terrassement, de la mtorologie, des htrognits locales.

Fig. 6: Substitution totale des matriaux glisss.

Des substitutions partielles sont souvent employes, sous forme de bches, de masque, de contreforts ou dperons

Fig. 6: Les diffrentes mthodes de la substitution partielle.

2 Dispositifs de drainage Dans la plupart des cas de glissement, leau joue un rle moteur dterminant. La technique de drainage pour but de rduire les pressions interstitielles au niveau de la surface de rupture lorsque celle-ci existe et ainsi daugmenter la rsistance au cisaillement du terrain. Les diffrentes techniques qui peuvent tre mises en oeuvre pour atteindre cet objectif relvent de deux options fondamentales : viter lalimentation en eau du site ; expulser leau prsente dans le massif instable. De nombreux paramtres conditionnent lefficacit dun systme de drainage, en particulier la nature et lhtrognit des terrains, la gomtrie des couches aquifres, la permabilit et lanisotropie des sols, les alimentations et les exutoires. Comme la plupart des ouvrages, les dispositifs de drainage ncessitent un entretien rgulier qui, sil nest pas ralis, peut leur enlever toute efficacit. On distingue : les drainages de surface et les ouvrages de collecte des eaux, les tranches drainantes, les drains subhorizontaux, les masques et perons drainants, les drains verticaux, et enfin les galeries et autres ouvrages profonds. Toutes ces techniques peuvent tre utilises seules ou associes, ou en complment dautres techniques de stabilisation. 2.1 Collecte et canalisation des eaux de surface Lobjectif est de limiter les infiltrations dans le massif en mouvement. Les eaux peuvent provenir de zones de sources, dun dfaut dtanchit sur un rseau ou un bassin de stockage lamont ou plus simplement de limpluvium et des eaux de ruissellement.

En effet, les eaux de surface ont tendance sinfiltrer dans les fissures, stagner dans les zones de faible pente ou en contre pente, mettant ainsi en pression la surface de rupture et aggravent linstabilit amorce. Il est recommand de faon gnrale dviter dimplanter des ouvrages rigides sur les fissures provoques par les mouvements.

Fig. 7: Rseau de drainage de surface.

2.2 Tranches drainantes Les tranches drainantes, dont une coupe type est prsente sur la figure 08, sont des ouvrages couramment utiliss pour rabattre le niveau de la nappe. Elles sont implantes sur le site de faon venir recouper les filets deau (lignes de courant dans un horizon homogne, couche aquifre et les venues deau ponctuelle

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