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AuscultationMassif-MDRA1

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AUSCULTATION DES MASSIFS
ROCHEUX.
SURVEILLANCE/INSTRUMENTATION
Les mouvements de terrains:
Le terme mouvements de terrain désigne un déplacement,
plus ou moins rapides, du sol et du sous-sol qui intervient sous
l’effet:
de facteurs naturels divers comme:
 de fortes précipitations,
 une alternance de gel et dégel,
 des températures très élevées
ou sous l’effet d’activités humaines comme:
 le déboisement,
 l’exploitation minière de matériaux ou les travaux de
terrassement (Génie civil).
 Les affaissements et les effondrements liés aux
cavités souterraines.
 Les éboulements et les chutes de pierres et de blocs.
 Les glissements de terrain.
 Le retrait-gonflement des sols argileux
Affaissementseffondrements
Eboulements et chutes de
pierres (blocs)
Chute de blocs : Commune de Lumbin ,Isère
(France)
Chute de blocs : Chambéry (Savoie) (France)
– 20 mars 2004 , 4000 m3
Les glissements de
terrain
(British Geological Survey)
Vitesses varient de 3m/min à
qq mm/an
Retrait-gonflement des sols argileux
Causes d’instabilités de pentes
Classification des facteurs de prédisposition, préparatoires et déclencheurs
des instabilités de pente (Gunzburger 2004, modifié par Clément 2008).
ils constituent un risque majeur en raison des
conséquences lourdes, matérielles et humaines, qu’ils
peuvent entraîner.
Même s’il est parfois difficile de détecter ces phénomènes et
de déterminer le moment où ils vont se déclencher, il est
possible de limiter leurs conséquences en prenant des
mesures de prévention.
Elles consistent notamment à:
 informer la population,
 à surveiller les zones sensibles,
 à prendre en compte le risque dans l’urbanisme et
 à réaliser des travaux de prévention.
La prévention regroupe l’ensemble des dispositions à mettre
en œuvre pour réduire l’impact d’un phénomène naturel
prévisible sur les personnes et les biens.
Protection/Stabilisation/Surveillance
Moyens de protection contre les mouvements de
terrain
1. Affaissement-effondrement: Les mesures de protection visent à
traiter les cavités et à renforcer les constructions. Elles consistent à
soutenir et à consolider les cavités accessibles par la mise en place de
piliers en maçonnerie ou l’injection de coulis (mélange de béton et
d’adjuvants) pour former des plots.
2. éboulements et chutes de pierres et de blocs.
La protection active
La protection vise à empêcher les blocs et les pierres de se détacher des
falaises.
• la pose de filets ou de grillage plaqué permet d’amarrer les blocs à la
paroi;
• le confortement des parois par massif bétonné ou par béton projeté
empêche le décrochement de blocs ;
• le clouage des parois limite le départ d’éléments rocheux par des
ancrages reprenant une partie des efforts de cisaillement et de traction,
ou des tirants qui introduisent un effort de compression sur le massif
rocheux.
Clouage ou boulonnage
Filet et grillage de rétention des blocs
La protection passive
Elle consiste essentiellement à interposer un écran entre le massif rocheux et les enjeux. Il peut
s’agir :
• d’un merlon pouvant arrêter des blocs volumineux ;
• d’écrans interceptant des blocs dans la pente ;
• de boisements capables de freiner, voire d’arrêter, des blocs.
Boisement
3. Glissement de terrain
DRAINAGE
Auscultation/Surveillance
INSTRUMENTATION
 L’auscultation et la surveillance s’intéressent au suivi dans
le temps du comportement d’un massif rocheux susceptible
de glisser ou de s’effondrer. Il s’agit d’une caractérisation
cinématique.
 Ces techniques ont pour but de mesurer les mouvements,
les déformations, leur variation, leur accélération, et leur
corrélation avec les facteurs extérieurs(climatiques, sismiques,.
afin de prédire l’évolution à court terme (Ayalew et al., 2005).
(in C. Clément, 2005).
L’auscultation et la surveillance correspondent à la mise
en œuvre de mesures in situ acquises en continu ou à
intervalles plus ou moins réguliers. Elles utilisent des
outils similaires mais ont des objectifs différents.
L’auscultation:
La surveillance :
phase d’observation
et de diagnostic du
phénomène
(quantification du
mouvement).
est menée à des fins
plus décisionnelles,
qui s’intègrent dans
une stratégie de
pronostic et d’alerte.
La surveillance d’un site se concentre sur les périodes d’accélération du
mouvement cad la distinction entre les plages de variations ’’normales’’
des mesures et un éventuel comportement ’’anormal’’.
Les techniques d’auscultation des massifs rocheux (C. Clément, 2008)
A- Les dispositifs géotechniques:
 Capacité à fournir des données de bonne résolution.
 Utilisés pour ausculter des sites instables de petite taille (mouvements
lents et continus type glissement /coulée).
 Fissurométrie:
• Identifie et mesure le déplacement le long de discontinuités
(déplacement ou déformation cumulé est généralement l’indicateur pris
en compte et corrélé aux facteurs d’instabilité supposée.
 Extensométrie:
• Mesure une déformation linéique sur des bases plus ou moins courtes
( extensomètre à fibre optique).
 Inclinométrie:
• Les réseaux denses d’inclinomètres permettent de définir le
comportement général du mouvement, voire de définir la surface de
glissement (en forage).
Particulièrement appropriée dans le cas de glissement lent à Composante
Rotationnelle.
1-Fissurométre:
Le fissuromètre est un appareil électronique ancré de part et d'autre d'une
fissure et qui mesure un déplacement. Ces mesures seront lues
automatiquement par le système d'acquisition de données.
(l'objectif est de mesurer l'ouverture et la fermeture des fractures visibles
Deux types de fissuromètres:
Le fissuromètre à piston: est composé de deux cylindres concentriques, dont l'un se déplace à
l'intérieur du second. Selon la grandeur du déplacement, un signal électrique proportionnel est
généré.
Le fissuromètre à corde vibrante: génère un signal en fréquence, qui dépend de la tension qui
est appliquée sur la corde. La corde est excitée par un électro-aimant et la fréquence mesurée est
ensuite transformée en unités appropriées en comparant deux mesures.
Exemple de mesures de déplacements de surface sur le site de Gascons, Gaspésie
(Quebec, Canada); Lord, 2011).
Localisation des points de mesure superposés
aux compartiments et aux régions de glissement
(Lord, 2011)
La lecture des couples extensométriques
et des fissurométres ont démontré que le
massif rocheux est en mouvement. Les
compartiments de Gascons se déplacent à
une vitesse variant entre 0.5mm/mois et
5.5mm/mois.
2- L’extensomètre
2.1- L’extensomètre de surface
Cet instrument ponctuel permet de mesurer avec précision les
déplacements différentiels d’un massif au niveau d’une zone précise. Il
convient donc parfaitement à la surveillance de falaises ou de pentes
rocheuses.
On a par conséquent un aperçu local des déplacements du massif qu’on
ne peut pas généraliser à l’ensemble, d’où de multiples implantations
sur des zones stratégiques.
longueurs : 0,5 à 5 m
capteur de déplacement
gamme de mesure: 25, 50
100, 250 mm. (1 mesure
Toutes les s).
précision : 0,1mm
résolution : 0,002 à 0,005
capteur de température
(eventuel).
Extensomètre de surface en place sur le site de Sceut (VS) en France
2.2- L’extensomètre de forage
Cet instrument permet de mesurer les déplacements de massif rocheux
en profondeur. La différence notable réside sur le fait que l’extensomètre
s’implante dans un forage dont la profondeur et l’orientation peut varier
selon le projet. Cet extensomètre, sous sa version « modulaire », permet
d’utiliser jusqu’à 12 tiges qui sont ensuite ancrées à différentes
profondeurs, afin d’avoir une vision globale et de localiser les zones de
fracture éventuelles.
Bordure sud-est du Vercors (site de
Chamousset- FRANCE) dans les
calcaires massifs de l’Urgonien
3. Inclinométrie:
Un inclinomètre est un appareil de mesure
constitué d’une sonde se déplaçant sur
roulettes le long d’un trou de forage.
• Des travaux de forage sont effectués
dans le but de mettre en place un tubage
inclinométrique.
Tubage inclinométrique
• Pour récupérer des données à partir du tubage inclinométrique, une
sonde permet d'enregistrer la forme du tubage à un moment donné
et ainsi, lors des visites subséquentes, une lecture supplémentaire de
la forme permet de quantifier les déplacements s'y étant produit
(tous les 50 cm).
Il permet de faire le suivi des déplacements du massif en
profondeur et de localiser le ou les plans de glissement.
(Glissement de Gascons, Lord; 2011)
Suivi inclinométrique du site du mas d’avignonnet (France)
Suivi inclinométrique du site du glissement du mas
d’avignonnet (France)
B – Les dispositifs géodésiques:
Théodolite + bases topographiques
Un théodolite motorisé supporte un distancemètre optique (télémètre
laser infra-rouge) qui permet de mesurer «l’avancée de la montagne»
grâce à 60 cibles (prisme-réflecteurs) réparties sur le versant instable.
Dispositif mis en place dans les ruines de Séchilienne (Grenoble, France)
(Site des ruines de Séchilienne (Grenoble, France)
Instrumentation et surveillance du tunnel de Val d’infern (D. Naterop, J. Prouvot, L. Bernard ;
2008).France
Schéma d’organisation du suivi du site Des Ruines de Séchilienne
(Duranthon, 2006).
GeSSRI:Gestion de la Surveillance des Sites Rocheux Instables
CETE: Centre d’Etudes et de l’Equipement de Lyon (France).
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