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Expertise relative aux risques d'éboulement du versant des ruines de Séchilienne
Rapport du collège d'experts
Ministère de l'Aménagement du Territoire et de l'Environnement
Décembre 2000

 

Les scénarios d'évolution du versant

  1. Quelques considérations préliminaires

Sur la base des analyses faites ci-dessus, plusieurs scenarios d'évolution du versant peuvent être envisagés. Au préalable, il convient de préciser autant qu'il est possible la signification de termes couramment employés dans le domaine des mouvements de terrain et qui pourraient être mal interprétés par des non-spécialistes.

Un versant a atteint la rupture lorsque les mouvements du versant conduisent à l'individualisation d'une surface ou de plusieurs surfaces correspondant à de fortes discontinuités de déplacement ; ces surfaces sont appelées surfaces de rupture.

La rupture est brutale si la formation de la surface de rupture est très rapide et s'accompagne d'une forte accélération des mouvements. Dans la grande majorité des cas, une rupture brutale déclenche des déplacements importants et rapides de la masse instable et se traduit par des éboulements de grande ampleur.

La rupture est progressive lorsque la formation de la surface de rupture se fait par étapes successives. Elle est régressive lorsque la surface de rupture régresse vers l'amont du versant ou latéralement. Ces éboulements sont postérieurs à l'éboulement principal.

Les mécanismes de rupture des versants rocheux sont le glissement et le basculement ou une combinaison des deux. Ils peuvent être également associés à des tassements. Des considérations cinématiques très simples permettent de distinguer ces types de mécanismes de rupture sur la base des mouvements constatés sur le versant.

Dans le cas d'un glissement plan, les vecteurs déplacements de la masse instable sont équipolents. Si la surface de rupture est circulaire, les déplacements des points situés en tête du glissement ont une forte composante verticale alors que ceux situés à la base du glissement ont une forte composante horizontale.

Dans le cas d'un basculement, ce sont les déplacements des points situés en tête du volume instable qui sont les plus importants et avant d'atteindre la rupture, la composante horizontale de ces déplacements est la plus forte.

Les tassements impliquent essentiellement des déplacements verticaux.

L'étude des instabilités des versants intéressant des masses rocheuses importantes (supérieures à quelques centaines de millions de mètres cubes), en particulier dans les Alpes, montre que les ruptures interviennent après des mouvements plurimétriques des points situés en surface.

La prévision de l'échéance de la rupture d'une masse rocheuse sur un versant n'est pas à la portée des méthodes d'analyse disponibles ; on ne dispose pas de modèles rhéologiques confirmés décrivant correctement les déformations visco-plastiques permettant de décrire les lentes déformations d'un massif rocheux et la localisation d'une surface de rupture.

Plusieurs critères basés sur l'analyse des mouvements ont été proposés pour prédire la date de la rupture (Voight, Fukuzuno). Ils considèrent qu'à l'approche de la rupture la vitesse des déplacements croît de manière exponentielle. En représentant l'inverse de la vitesse en fonction du temps, l'intersection du prolongement analytique de la courbe avec l'axe des abscisses donne la date de la rupture. Ces critères ont pu être validés sur plusieurs cas a posteriori, mais leur pertinence a souvent été mise à défaut pour des prévisions a priori. Chaque accélération de la vitesse de déplacement ne conduit pas inéluctablement à la rupture. Le Collège des Experts estime que ces méthodes de prévision ne peuvent être appliquées avec succès que lorsque la rupture est proche, c'est à dire lorsque le mécanisme de la rupture est enclenché de manière irréversible.

Ce rapport se limite à utiliser les termes: court, moyen et long terme, qui peuvent être considérés comme trop qualitatifs et largement subjectifs. On peut tenter d'en préciser le sens sur une échelle logarithmique :

- très court terme : inférieur à 1 an
- court terme : compris entre 1 an et 10 ans
- moyen terme : compris entre 10 ans et 50 ans
- long terme : compris entre 50 ans et 100 ans
- très long terme : supérieur à 100 ans

A des vitesses de déplacements décimétriques par an, correspondent à moyen terme des déplacements cumulés plurimétriques. La poursuite de mouvements avec ces vitesses de déplacement permet d'envisager le risque d'une rupture à moyen terme.


2. Les scenarios envisageables à court terme

1) Le scénario le plus évident pour le très court et court terme est la poursuite dans le futur de ce qui a été observé au cours des siècles sur le site des Ruines de Séchilienne, c'est à dire des ruptures de masses rocheuses par basculement n'excédant pas un volume de quelques centaines à milliers de mètres cubes. Les blocs empruntent le couloir des Ruines et atteignent dans la vallée l'emplacement de l'ancienne route nationale. Les mouvements actuels qui ont eu tendance à s'accélérer au cours de 1999 et de l'année présente montrent que de telles chutes de blocs sont actuellement vraisemblables à très court terme.

2) L'éboulement en masse de toute la zone considérée comme active avec son extension éventuelle vers le Sud-Ouest et le Sud-Est est également un scénario envisageable à court terme. On ne dispose pas d'éléments qui permettent d'identifier clairement une surface de rupture, mais la poursuite des mouvements de flexion et de tassement peut conduire à la localisation d'une surface de rupture conduisant à un éboulement en masse. L'évaluation du volume de l'éboulement dépend de l'hypothèse que l'on fait sur la position de la surface de base de la zone instable. Pour évaluer le volume correspondant, il a été fait une hypothèse de même nature que celle qui a été faite précédemment par Louis ROCHET. Le volume a été découpé en tranches d'égale largeur parallèles à la direction des déplacements, chaque tranche étant limitée à sa base par un plan ayant un pendage de 30° ; le volume est alors évalué à 2,2 millions de mètres cubes (2,6 millions de mètres cubes pour un pendage de 25°).

La réalisation du scénario comportant l'éboulement de toute la zone considérée comme très active donnerait naissance à une situation nouvelle rendant envisageable des ruptures régressant vers l'amont du versant dans la zone C. Mais le volume de ces éboulements resterait limité à court terme.


3. Les scenarios possibles à moyen et long terme

L'analyse de l'ensemble des données disponibles sur le site permet de considérer comme très improbable à court terme et peu probables à moyen terme la réalisation des autres scenarios qui ont été envisagés, conduisant à des volumes d'éboulement de 20 ou 25 millions de mètres cubes ou même 100 millions de mètres cubes ; ce dernier volume paraît quasiment impossible.

Cet avis est fondé sur les éléments objectifs suivants :

- Aucune amorce de surface de rupture généralisée n'a pu être identifiée nulle part.
- Les déplacements mesurés en dehors de la zone déclarée comme très active peuvent au mieux être interprétés comme des tassements et des mouvements de flexion profonds. Des discontinuités de déplacement existent au niveau des grandes fractures, notamment celles qui sont associées à l'affaissement du Mont Sec ; mais ces discontinuités de déplacement restent modérées et se produisent sur des fractures qui ne peuvent pas devenir à terme des surfaces de rupture puisqu'elles s'enracinent dans le massif.
- L'amplitude des déplacements mesurés pour certains depuis quinze ans est trop faible pour rendre crédible l'échéance d'un grand éboulement à court et moyen terme.

L'attention des experts a été attirée sur l'existence possible de zones de résistance où viendraient se concentrer les efforts, et qui pourraient céder brutalement. Cette hypothèse pourrait s'appliquer à la zone située en haut du Couloir des Ruines où l'on observe une déviation de l'orientation des directions de déplacement, par ailleurs remarquablement homogène. L'auscultation continue de la zone concernée devrait permettre d'identifier le développement d'un tel mécanisme dans un milieu aussi fracturé qui rend fort improbable une rupture soudaine et brutale de grande ampleur.

Si les scenarios impliquant des volumes de plusieurs dizaines de millions de mètres cubes leur paraissent très improbables à court terme et peu probables à moyen terme, les experts ne peuvent pas exclure à terme l'occurrence d'éboulements de plusieurs millions de mètres cubes ; la poursuite des déformations actuellement constatées peut engendrer à long terme des surfaces de rupture délimitant des masses instables de très grands volumes. Ils recommandent de poursuivre la surveillance d'un versant en constante évolution.


4. L'incidence de tremblements de terre

Le site se trouve dans le canton de Vizille qui est classé en zone sismique Ib, autrement dit,
- la période de retour d'un séisme d'intensité VI est de 50 à 100 ans,
- la période de retour d'un séisme d'intensité VII est de 100 à 250 ans,
- la période de retour d'un séisme d'intensité VIII est de 250 à 700 ans.

L'événement sismique le plus récent est le séisme de Laffrey du 11 janvier 1999. C'est un séisme de magnitude 3,5 dont l'épicentre se situe à environ 6 km des Ruines de Séchilienne et à 1 km de profondeur. Il correspond vraisemblablement à un rejeu de la faille de Belledonne, d'orientation N 20°-30° E. Son intensité sur le site de Séchilienne est estimée à IV-V. Les mesures extensométriques et géodésiques du site n'indiquent aucun mouvement particulier à la date du séisme.

Selon la réglementation, l'accélération nominale aN en zone Ib varie entre 1,5 m/s2 et 2,5m/s2 selon la classe de bâtiment. Pour les études de stabilité des pentes en pseudo-statique, on admet une accélération horizontale de 0,5 aN, soit au maximum 1, 25 m/s2 en zone Ib, et une accélération verticale de 0,3 aN, soit au maximum 0,75 m/s2 en zone Ib. Il est vraisemblable que de telles accélérations seraient de nature à déstabiliser quelques centaines à quelques milliers de mètres cubes dans la zone active, mais auraient une incidence nulle sur le reste du versant en l'état actuel. On peut penser que la répétition d'événements sismiques pourrait produire un effet de fatigue, mais les périodes de retour des séismes d'intensité suffisante sont très longues pour qu'il soit pris en compte.



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