Bassin versant de la Roya (Alpes maritimes) Cartographie de l aléa mouvements de terrain, échelle 1/50 000

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1 IVème Contrat de Plan Etat Région "Risques naturels et nuisances Action : Données, information, évaluation sur les risques naturels" Bassin versant de la Roya (Alpes maritimes) Cartographie de l aléa mouvements de terrain, échelle 1/ Etude réalisée dans le cadre des opérations de Service public du BRGM 02-RIS-211 Juillet 2002 BRGM/RP FR

2 IV ème Contrat de Plan Etat Région "Risques naturels et nuisances - Action : Données, information, évaluation sur les risques naturels" Bassin versant de la Roya (Alpes maritimes) Cartographie de l aléa mouvements de terrain, échelle 1/ Etude réalisée sous la responsabilité de M. Terrier avec la collaboration de N. Marcot et O. Sedan Juillet 2002 BRGM/RP FR

3 Mots clés : Mouvements de terrain, Roya, typologie, cartographie, aléa En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : M. TERRIER, collaborateurs N. MARCOT et O. SEDAN (2002) IVème Contrat de Plan Etat Région PACA «Risques naturels et nuisances». Bassin versant de la Roya (Alpes maritimes) : Cartographie de l aléa mouvements de terrain, échelle 1/ Rapport du BRGM, n BRGM/RP FR. 37 p., 2annexes. BRGM, 2000, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM. Rapport BRGM/RP FR 2

4 Synthèse Située à l extrémité est des Alpes maritimes, la vallée de la Roya est régulièrement confrontée à des problèmes de mouvements de terrain. Le relief vigoureux et la nature géologique des terrains sont principalement responsables d un niveau d aléa localement élevé. Dans le cadre du Contrat de Plan Etat-Région Provence Alpes Côte d Azur, une étude à 1/ de l «aléa mouvements de terrain» du bassin versant de la Roya a été réalisée. Cette cartographie est financée par le Conseil Régional PACA, la DIREN-PACA ainsi que par le BRGM dans le cadre de la mission de service public. Les principaux types de phénomènes pouvant affecter le bassin sont : - les chutes de blocs et les éboulements, en particulier dans les terrains calcaires du Jurassique et les pélites du Permien, - les glissements de terrain, notamment dans les cargneules du Trias, les marnes à la limite Jurassique-Crétacé, les calcschistes paléogènes ou les colluvions et moraines récentes, - les affaissements et effondrements de cavités souterraines, fréquentes dans les terrains calcaires jurassiques du massif de Marguareis (enclave de Brigue), ou encore dans les cargneules à intercalations gypseuses du Trias, - le ravinement des terrains, phénomène observé couramment par exemple au niveau des formations récentes ou bien des marnes ou marno-calcaires crétacées ou paléogènes. La cartographie de l aléa est présentée sur fond géographique à 1/ Cette échelle permet d ores et déjà une appréciation globale des phénomènes susceptibles de se produire aux niveaux de chacune des 5 communes du bassin versant. Elle constitue une aide à la décision pour l établissement de priorité dans le cadre d un programme de réalisation de Plans de Prévention des Risques (PPR), ainsi qu un document de base non négligeable pour la sensibilisation et l information de la population sur les risques liés aux mouvements de terrain. La poursuite de cette étude consistera en la cartographie à 1/ de l aléa mouvements de terrain dans les zones où les enjeux sont les plus importants. Rapport BRGM/RP FR 3

5 Sommaire 1. INTRODUCTION CADRE GÉOGRAPHIQUE LES PRINCIPAUX TYPES DE MOUVEMENTS DE TERRAIN... 7 Eboulements rocheux et chutes de blocs...8 Glissements...9 Phénomène de fluage et Coulées de boue associés aux glissements...10 Effondrements de cavités souterraines, affaissements...11 Ravinement PRINCIPE D ÉLABORATION DES CARTES D ALÉA AUX MOUVEMENTS DE TERRAIN Données cartographiques de base...14 Démarche pour la cartographie de l aléa aux chutes de blocs et éboulements rocheux...15 Démarche pour la cartographie de l aléa aux glissements de terrain...16 Démarche pour la cartographie de l aléa aux affaissements et effondrements de cavités souterraines...17 Démarche pour la cartographie de l aléa au ravinement CARTES À 1/ DES ALÉAS AUX MOUVEMENTS DE TERRAIN Carte de l'aléa chutes de blocs et/ou éboulement...20 à 23 Carte de l'aléa glissements de terrain...24 à 27 Carte de l'aléa affaissements et/ou effondrements associés à des cavités souterraines...28 à 31 Carte de l'aléa au ravinement...32 à CONCLUSION PRINCIPALES RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Posters joints au rapport : Cartographie de l aléa chutes de blocs et/ou éboulements rocheux Cartographie de l aléa glissements de terrain Cartographie de l aléa affaissements et/ou effondrements associés à des cavités souterraines Cartographie de l aléa ravinement ANNEXE 1 : Table de correspondance «Unités lithostratigraphiques et valeur régionale de la susceptibilité aux mouvements de terrain» ANNEXE 2 : Pour chaque commune du bassin versant de la roya, corrélations entre les caractéristiques géologiques et les principaux mouvements de terrain susceptibles d affecter le territoire communal Rapport BRGM/RP FR 4

6 1. Introduction Dans le cadre du Contrat de Plan Etat-Région Provence Alpes Côte d Azur, le Conseil Régional PACA et la DIREN PACA ont demandé au BRGM d établir une cartographie à 1/ du bassin versant de la Roya. Ce travail a été également financé par le BRGM dans le cadre de sa mission de service public. Située à l extrémité est des Alpes maritimes, la vallée de la Roya est régulièrement confrontée à des problèmes de mouvements de terrain. Première phase du projet de cartographie de l aléa aux mouvements de terrain du bassin versant de la Roya, la cartographie à 1/50 00 doit permettre : de définir les principaux types de mouvements de terrain susceptibles d affecter le bassin versant, une vision globale de l aléa aux mouvements de terrain sur l ensemble du bassin versant de la Roya, de localiser les secteurs et les enjeux les plus exposés à ces divers phénomènes. La phase 2 du projet précisera la connaissance de cet aléa par une cartographie au 1/ réalisée dans les zones où les enjeux sont les plus élevés. S agissant de l inventaire des données (cartographies existantes sur les risques, topographie, enjeux), celui ci a fait l objet du rapport BRGM/RP FR (Marcot et Sedan, 2001). Il n est pas repris dans ce rapport. Rapport BRGM/RP FR 5

7 Tende 2. Cadre géographique Brigue Située à l extrémité est du département des Alpes maritimes, le bassin de la Roya se trouve en partie sur le territoire Italien. La zone d étude concernée par le projet correspond au bassin versant de la Roya situé sur le territoire français. Avec une superficie d environ 477 km², le bassin versant s étend sur 35 km de long et 23 km de large. Saorge Fontan Cinq communes sont concernées : - Breil-sur-Roya - Saorge - Fontan - Tende - La Brigue La rivière Roya prend sa source puis s écoule, pour sa partie amont, en France sur environ 40 km. Elle traverse ensuite l Italie et se jette dans la mer méditerranée au niveau de Vintimille. La topographie de la région étant ingrate et contraignante, elle s avère particulièrement exigeante en matière d occupation des sols. La vallée de la Roya présente des conditions d axes de communications très restreintes, et constitue un espace à très faible densité d habitants. Généralement très fortement boisée, elle contraste avec la région littorale, pourtant toute proche, et très densément peuplée. Les principaux enjeux du bassin versant ont été décrits dans le rapport BRGM/RP FR (Marcot et Sedan, 2002). Cette zone peut être affectée par des catastrophes naturelles telles que les mouvements de terrain, inondations ou incendies provoqués ou aggravés par le relief, le climat, la végétation et l occupation du sol. De plus, au même titre que tout l est du département des Alpes Maritimes, elle est en zone sismique relativement importante pour le territoire métropolitain (zone II du zonage sismique français Breil-sur-Roya Breil-sur-Roya Figure 1 - Localisation des 5 communes du bassin versant de la Roya dans le département des Alpes maritimes. Figure 2 - Les réseaux routiers et ferroviaires constituent un autre enjeu important pour la région. Rapport BRGM/RP FR 6

8 3. Les principaux types de mouvements de terrain Le terme «mouvements de terrain» regroupe en fait une grande variété de phénomènes. Ceux-ci, comme le terme l indique, ont en commun le fait qu ils correspondent tous à la mise en mouvement d une certaine masse de terrain sous l action gravitaire. Mais, l origine de ces terrains (sol, sous-sol, ), leur nature (meuble, rocheuse, ), leur comportement mécanique avant et pendant le déplacement (solide, plastique, visqueux, fluide, ), les volumes impliqués, la vitesse du mouvement (lent - cm/an, rapide m/s), la forme de la trajectoire, conduisent à distinguer différents types de mouvements. Cette typologie est d autant plus précieuse que l impact du mouvement en est fortement dépendant : les conséquences d une reptation lente d un sol, d une chute de pierre, d une coulée de boue de plusieurs milliers de m 3 ou d un glissement de l ensemble d un versant d une montagne sont fondamentalement différentes. Il est donc très important de déterminer les types de mouvements susceptibles de se produire dans le secteur d étude. L établissement de cette typologie se base essentiellement sur l analyse des mouvements de terrain survenus dans le passé (base de données historiques). Il s appuie aussi sur l étude de documents (rapports d étude, photographies, coupures de presse) réalisés après un événement, conforté par un contrôle sur le terrain si le phénomène n est pas trop ancien. Dans le cadre de cette étude, nous avons consulté la base de données nationales BDMVT des mouvements de terrain et complété cet inventaire par nos propres observations (lesquelles à moyen terme seront intégrées à la base). La typologie des mouvements de terrain susceptibles d affecter le bassin versant de la Roya décrite dans le rapport préliminaire de l étude, n BRGM/RP FR, est reprise et complétée ci-après. Quatre types principaux de mouvements ont été observés : - les chutes de blocs et éboulements, - les glissements de terrain, - les affaissements et effondrements, - le ravinement. Figure 3 - Localisation des phénomènes d instabilités observés sur le terrain (juin 2002) Rapport BRGM/RP FR 7

9 Eboulements rocheux et chutes de blocs Définitions extraites des : Guide de réalisation des PPR mouvements de terrain (1999, la documentation française), Guide technique «Surveillance des pentes instables» (1994, LCPC), Guide technique «Stabilisation des glissements de terrain» (1998, LCPC) Description du phénomène : Les chutes de masse rocheuse sont des mouvements rapides, discontinus et brutaux résultant de l action de la pesanteur et affectant des matériaux rigides et fracturés tels que des calcaires, grès, roches cristallines, etc. Ces chutes se produisent par basculement, rupture de pied, glissement banc sur banc, à partir de falaises, escarpements rocheux, formations meubles à blocs (moraines par exemple), ou de blocs provisoirement immobilisés sur une pente. Les principaux facteurs de prédisposition Ils concernent la densité, l orientation des discontinuités, la structure du massif rocheux, la présence de cavités, la morphologie du versant (falaise, pente). Les discontinuités (structurales ou sédimentaires) découpent le massif en blocs élémentaires et selon leur orientation par rapport à la surface topographique, elles conditionnent le départ des blocs. Ce sont elles qui régissent aussi la taille des blocs. Le basculement d un pan de falaise ou d une colonne rocheuse, qui se fragmente lors de sa chute, se distingue de l écroulement associé à un glissement banc sur banc sur une surface très pentue. Après un éboulement, lorsque les blocs se trouvent sur des pentes fortes leur remobilisation est parfois possible. «Glissement» banc sur banc dans les calcaires du Crétacé en aval de Breil-sur- Roya ; le pendage stratigraphique est conforme à la pente topographique. Les principaux facteurs déclenchants sont les pressions hydrostatiques dues à la pluviométrie et à la fonte des neiges, l alternance gel/dégel, la croissance de la végétation, les secousses sismiques ou anthropiques, l affouillement ou le sapement de la falaise par action naturelle ou humaine. Les zones de propagation : Les blocs peuvent rouler et rebondir, puis se stabiliser dans une zone dite d épandage. La trajectoire la plus fréquente suit en général la ligne de plus grande pente, mais on peut observer des trajectoires très obliques résultant notamment de la forme géométrique de certains blocs et de petites irrégularités du versant. Les distances parcourues sont fonction de la taille, de la forme, et du volume des blocs éboulés, de la pente du versant, de la nature du sol, de la densité et de la nature de la végétation. Plus les blocs auront une forme plane, plus ils auront une tendance à s arrêter rapidement selon une de leur face en raison des frottements assez importants. Un couvert végétal dense va réduire significativement la surface des zones de propagation et de réception. Les volumes mis en jeu sont très variables. En ce qui concerne les matériaux éboulés, on distingue : Les pierres, d un volume inférieur à 1 dm 3, Les blocs, d un volume compris entre 1 dm 3 et 1 m 3, Les gros blocs, d un volume supérieur à 1m 3. Suivant le volume total éboulé, on distingue : Les chutes de pierres ou de blocs, volume total inférieur à la centaine de m 3, Les éboulements en masse, volume allant de quelques centaines de m3 à quelques centaines de milliers de m 3, Les éboulements, ou écroulements, en grande masse, volume supérieur au million de m 3. Chutes de blocs dans les falaises calcaires jurassiques des gorges de Saorge. (1cm de la photo correspond à 2 m environ sur le terrain) Chutes de blocs dans les pélites des gorges de Berghe, travaux de protection. Les travaux de prévention sont de deux types : - les parades actives (confortement de falaise, purge), appliquées aux zones de départ et destinées à s opposer au phénomène en retardant ou au contraire en déclenchant l instabilité des roches. - Les parades passives destinées à protéger un site exposé à des trajectoires de blocs par la mise en place d un écran. Rapport BRGM/RP FR 8

10 Glissements Définitions extraites des : Guide de réalisation des PPR mouvements de terrain (1999, la documentation française), Guide technique «Surveillance des pentes instables» (1994, LCPC), Guide technique «Stabilisation des glissements de terrain» (1998, LCPC) Description du phénomène : Glissement de la frange altérée des marno-calcaires du Crétacé inférieur et détail du glissement (commune de Brigue) Le glissement est un déplacement plus ou moins rapide (quelques millimètres par an à quelques mètres par jour) sur une pente et le long d'une surface de rupture (surface de cisaillement, surface de moindre résistance), d une masse de matériaux meubles ou rocheux, de volume et d épaisseur variable. La profondeur de la surface de glissement est variable, de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres, voire centaines de mètres pour certains glissements de versant. Dans le cas du bassin versant de la Roya, il s agit le plus souvent de glissements avec une profondeur de rupture relativement superficielle, impliquant la mise en mouvement de matériaux meubles sur la roche en place. Ces terrains meubles correspondent soit à la frange altérée sur matériau sain soit à un mélange de blocs, galets ou pierres dans une matrice à argileuse (colluvions, alluvions ou moraines). Les principaux facteurs de prédisposition : - la nature et la structure des terrains, - l épaisseur de la couverture colluviale ou de la frange altérée, - la morphologie du site, - la pente topographique. Les principaux facteurs déclenchants sont généralement : - les modifications du régime hydraulique (saturation du matériau, augmentation des pressions interstitielles, etc.), - les travaux de terrassements (en déblais ou remblais), - l érosion naturelle (ruissellements, érosion des berges), - pour les glissements de berges, la variation de la côte d un plan d eau, - la vibration des terrain (secousse sismique par exemple). Fissures ouvertes dans un mur, provoquées par le glissement des terrains (colluvions et Trias gypseux à Breil-sur-Roya) Les volumes mis en jeu varient de quelques mètres cubes (glissements pelliculaires de talus de déblais, par exemple) à plusieurs millions de mètres cubes. Les principes miminum de prévention consistent : - en la maîtrise de tous les rejets d eau, - à éviter tout terrassement susceptible de déstabiliser le terrain, - en l adaptation des pratiques agricoles. Dans le cas de glissements de terrain déclarés et d ampleur maîtrisable, les principales techniques de prévention sont : - le drainage des terrains, - le remodelage de la pente, - le confortement des sols et le renforcement des structures. Glissement affectant la couverture colluviale et les calcaires marneux du Crétacé, versant du «Viaduc des Eboulis (commune de Breil-sur-Roya). Vue du glissement et détail de la niche d arrachement Rapport BRGM/RP FR 9

11 Phénomène de fluage et Coulées de boue associés aux glissements Mouvements préparatoires ou consécutifs à un glissement de terrain, les phénomènes, respectivement de fluage ou de coulée boueuse, peuvent aussi être observés dans certains secteurs du bassin de la Roya. Le fluage est un mouvement lent de matériaux plastiques sur faible pente qui résulte d une déformation gravitaire continue de terrain non limitée par une surface de rupture clairement identifiée. Ce phénomène peut évoluer en glissement (formation d une surface de rupture). La coulée boueuse est un mouvement rapide d une masse de matériaux remaniés, à forte teneur en eau et de consistance plus ou moins visqueuse. Elle prend fréquemment naissance dans la partie aval d un glissement de terrain. Il s agit d un phénomène répétitif. Les coulées se produisent généralement à la suite de conditions climatiques exceptionnelles (très forte pluviosité favorisant l érosion et le glissement des berges). Arbres inclinés sous l effet du fluage des terrains (commune de Brigue) Schéma d une coulée Glissement coulée dans le niveau cargneules et gypses du Trias supérieur (commune de Fontan) Rapport BRGM/RP FR 10

12 Effondrements de cavités souterraines, affaissements Définitions tirées des : Guide de réalisation des PPR mouvements de terrain (1999, la documentation française). Description du phénomène Mouvement gravitaire à composante essentiellement verticale, l effondrement consiste en une rupture brutale de la voûte d une cavité souterraine naturelle ou artificielle, sans atténuation par les terrains de surface. La rupture initiale se propage verticalement jusqu en surface en y déterminant l ouverture d une excavation grossièrement cylindrique. Les dimensions de l excavations résultante dépendent du volume du vide initial, de sa profondeur, de la nature du sol et du mode de rupture. Le phénomène d affaissement peut constituer une 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 avec ou sans fractures ouvertes. Ancienne doline dans le gypse ayant entraîné un affaissement de la route. Des fissures concentriques sont encore visibles, ainsi qu une petite dépression centrale, récemment «colmatée». (Commune de Breil-sur-Roya) Risque d effondrement, ancienne carrière dans les quartzites (commune de Tende). Les facteurs de prédispositions Cavité karstique dans le calcaire du Jurassique (diamètre de l orifice, environ 2 m) Créations de vides dans le sous-sol de façon anthropique (carrière, sapes de guerre, etc.) ou par dissolution des matériaux solubles (calcaire, gypse, sel) conduisant au phénomène de karstification, avec ouvertures 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. Actuellement à partir des seules observations de surface, il est très difficile de localiser des cavités souterraines. Rapport BRGM/RP FR 11

13 Description du phénomène Le ravinement est le résultat de l érosion des sols par les eaux de ruissellement. Ce phénomène est particulièrement dangereux lors d épisodes pluvieux violents car il peut fournir aux talwegs des matériaux solides responsables de l apparition de coulée de boue. Ravinement dans les calcaires du Jurassique, les cargneules du Trias, les moraines récentes, zone très fracturée (commune de Tende) Ravinement Les facteurs de prédisposition sont : - la susceptibilité des sols ou terrains affleurant à l érosion, - le gradient et la longueur des pentes, - l absence de couvert végétal. Concernant le bassin versant de la Roya, les terrains présentant la plus forte susceptibilité au ravinement concernent les colluvions de pente, les moraines, mais aussi les terrains gypseux du trias, et les marnes du Crétacé ou du paléogène. L intensité des précipitations constitue le principal facteur déclenchant du phénomène. Amorce de formation d un talweg par ravinement dans les colluvions de pente sur substratum calcaire-marneux du Crétacé (commune de Breil-sur-Roya) Ravinement des colluvions de pente recouvrant les calcaires marneux du Crétacé supérieur (commune de Breil-sur-Roya). Rapport BRGM/RP FR 12

14 4. Principe d élaboration des cartes d aléa mouvements de terrain L exposition du terrain à une instabilité est régie par un certain nombre de facteurs déterminants, classés en facteurs permanents (nature du sous-sol, discontinuité structurale ou sédimentaire, pente, état d altération des matériaux, couvert végétal, etc.) et en facteurs déclenchants (ruissellement, niveau d eau dans les nappes, vibrations, actions anthropiques, etc.). L évaluation en un point donné du territoire du niveau d aléa associé à un type de mouvement de terrain en particulier passe par une estimation de ces facteurs et des lois qui régissent leur interaction. A l échelle du 1/50 000, cette estimation ne peut être que qualitative et les règles d évaluation ne peuvent être qu empiriques et relever du jugement d expert. Ces règles misent en œuvre pour établir la carte sont le résultat d un compromis entre, d une part, les données disponibles à l échelle du bassin versant, et d autre part, des facteurs déterminants qui ont pu être dégagés des observations de terrain et de l interprétation de l inventaire des phénomènes. Elles sont donc forcément très réductrices et peuvent paraître rudimentaires par rapport à celles que l on peut utiliser lors de la réalisation de Plan de Prévention des Risques, et a fortiori comparées aux calculs de stabilité réalisés à l échelle d un projet d exécution. Pour chaque type de mouvement de terrain une carte d aléa a été établie. Plusieurs classes sont distinguées : aléa très élevé, élevé, moyen, faible à nul. A cette échelle de travail, il s agit en réalité plutôt de cartes de susceptibilité aux phénomènes que de cartes d évaluation de l aléa. La démarche cartographique utilisée pour chaque type de phénomène est présentée dans la suite de ce rapport. Par ailleurs, dans cette méthode, chaque unité lithostratigraphique a été affectée d une valeur de susceptibilité à un type phénomène donné. Ces informations sont présentées à la fin du document en annexe 1. Chaque carte d aléa est restituée au 1/ (étant donné l échelle de précision de l interprétation des aléas). Cette précision est suffisante pour avoir une appréciation globale des phénomènes susceptibles de se produire à l échelle communale. Mais la précision des données de base d une part et le principe d élaboration des cartes d autre part interdisent toutes autres utilisations de ces documents en dehors de : - l aide à la décision lors de l établissement de priorité dans le cadre d un programme de cartographie à plus grande échelle (réalisation de Plans de Préventions des Risques (PPR), par exemple), - la sensibilisation et l information sur les risques liés aux mouvements de terrain. Ce document ne peut en aucune façon remplacer les zonages à l échelle communale (1/ à 1/10 000) qui pourraient être engagés pour la réalisation de PPR, et encore moins se prêter à des «zooms» à l échelle de la parcelle ou du tronçon routier. Rapport BRGM/RP FR 13

15 Données cartographiques de base Carte topographique à 1/ (IGN) Cartes géologiques à 1/ (BRGM) Modèle numérique au pas de 50 m (IGN) Carte des pentes (dérivé du MNT) Photographies aériennes et orthophotos Inventaire des mouvements de terrain à juin 2002 Modèle de drainage (dérivé du MNT) Rapport BRGM/RP FR 14

16 CPER Provence Alpes Côte d Azur / Bassin versant de la Roya (Alpes maritimes) : Cartographie de l aléa mouvements de terrain, échelle 1/ Démarche pour la cartographie de l aléa chutes de blocs et éboulements rocheux Carte géologique Repérage et digitalisation des barres rocheuses reportées sur les fonds IGN à 1/ et visibles sur les orthophotos. Il s agit de zones de départ potentielles de blocs. L identification des falaises permet d apporter une précision supplémentaire de l interprétation cartographique régionale. Carte des falaises (en rouge) Combinaison des deux facteurs (faciès, pente) A partir de la typologie des mouvements de terrain, et des connaissances géologiques régionales, interprétation des unités lithologiques, affectation d une valeur de susceptibilité aux chutes de blocs. Indice de Pente X Susceptibilité des faciès (ex : marnes) 0 (ex : marnocalcaires) 1 (ex : conglomérats) 2 (ex : schistes) 3 (cf annexe 1) valeur 0 faible [0 à 15 ] [16 à 30 ] [31 à 45 ] valeur 0 valeur 1 valeur [> 45 ] valeur valeur 3 très forte Synthèse de l interprétation cartographique de l aléa aux chutes de blocs et éboulements rocheux Résultat de la combinaison des facteurs faciès et pente Classification des pentes en 4 classes et affectation d une valeur. Vérification sur le terrain de l interprétation régionale de la susceptibilité des formations stratigraphiques aux chutes de blocs et éboulements. Carte des pentes Valeur 0, faible Rapport BRGM/RP FR valeur 3, très fort valeur 0, faible valeur 9, très fort 15

17 Démarche pour la cartographie de l aléa glissements de terrain Carte géologique Résultat de la combinaison des facteurs faciès et pente Combinaison des deux facteurs (faciès, pente) Indice de Pente X Susceptibilité des faciès [0 à 15 ] valeur 1 [16 à 30 ] valeur 2 [> 30 ] valeur 3 (ex : granites) (ex : calcaires) (ex : marnocalcaires) (ex : gypses) (cf annexe1) A partir de la typologie des mouvements de terrain, et des connaissances géologiques régionales, interprétation des unités lithologiques, affectation d une valeur de susceptibilité aux glissements de terrain. Classification des pentes en 3 classes et affectation d une valeur. valeur 0, faible valeur 3, très forte Synthèse de l interprétation cartographique de l aléa aux glissements de terrain valeur 0, faible valeur 9, très fort Vérification sur le terrain de l interprétation régionale de la susceptibilité des formations stratigraphiques aux glissements. Carte des pentes valeur 0, faible valeur 3, très fort Rapport BRGM/RP FR 16

18 Démarche pour la cartographie de l aléa affaissements et effondrements associés à des cavités souterraines Carte géologique Synthèse de l interprétation cartographique de l aléa aux affaissements et effondrements de cavités souterraines A partir de la typologie des mouvements de terrain et des connaissances géologiques régionales, interprétation des unités lithologiques, affectation d une valeur de susceptibilité aux affaissements et effondrements de cavités souterraines Vérification sur le terrain de l interprétation régionale de la susceptibilité des formations stratigraphiques aux affaissements et effondrements de cavités. valeur 0, faible valeur 3, très forte Pour exemples : Valeur 0 : granites Valeur 1 : schistes Valeur 2 : calcaires Valeur 3 : gypses et cargneules Cf annexe 1 Rapport BRGM/RP FR 17

19 Carte des pentes Démarche pour la cartographie de l aléa ravinement Modèle de drainage Carte géologique A partir de la typologie des mouvements de terrain et des connaissances géologiques régionales, interprétation des unités lithologiques, affectation d une valeur de susceptibilité aux chutes de blocs. Classification des pentes en 4 classes et affectation d une valeur. Carte des pentes Sélection des mailles ayant une surface drainée supérieure à 2,5 ha, et dont la pente moyenne est au moins égale à 10 degrés. Indice de + Pente Susceptibilité des faciès [0 à 15 ] valeur 0 [16 à 30 ] valeur 1 [31 à 45 ] valeur 2 [>45 ] valeur Pour chaque drain sélectionné, en fonction des terrains traversés, affectation d une valeur de susceptibilité au ravinement. Drain Oui Non X valeur 1 valeur 0 [Susceptibilité des faciès] (ex :granites) (ex :calcaires) (ex : marnocalcaires) (ex : marnes) Cf annexe 1 valeur 0, faible valeur 4, très fort valeur 0, faible valeur 6, très fort Synthèse cartographique de l interprétation Rapport BRGM/RP FR cartographique de l aléa au ravinement 18

20 5. Cartes à 1/ des aléas mouvements de terrain Carte de l aléa chutes de blocs et éboulements rocheux Carte de l aléa glissements de terrain Page 20 Page 21 Page 24 Page 25 Page 22 Page 23 Page 26 Page 27 Carte de l aléa affaissements et effondrements de cavités souterraines Carte de l aléa ravinement Page 28 Page 29 Page 32 Page 33 Page 30 Page 31 Page 34 Page 35 Rapport BRGM/RP FR 19

21 Carte de l aléa chutes de blocs et/ou éboulements rocheux Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 20

22 Carte de l aléa chutes de blocs et/ou éboulements rocheux Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 21

23 Carte de l aléa chutes de blocs et/ou éboulements rocheux Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 22

24 Carte de l aléa chutes de blocs et/ou éboulements rocheux Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 23

25 Carte de l aléa glissements de terrain Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 24

26 Carte de l aléa glissements de terrain Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 25

27 Carte de l aléa glissements de terrain Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 26

28 Carte de l aléa glissements de terrain Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 27

29 Carte de l aléa affaissements et/ou effondrements de cavités souterraines Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 28

30 Carte de l aléa affaissements et/ou effondrements de cavités souterraines Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 29

31 Carte de l aléa affaissements et/ou effondrements de cavités souterraines Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 30

32 Carte de l aléa affaissements et/ou effondrements de cavités souterraines Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 31

33 Carte de l aléa ravinement Rapport BRGM/RP FR 32 Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN

34 Carte de l aléa ravinement Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 33

35 Carte de l aléa ravinement Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 34

36 Carte de l aléa ravinement Fond topographique extrait des BD TOPO et BD ALTI de l IGN Rapport BRGM/RP FR 35

37 6. Conclusion La cartographie à 1/ de l aléa mouvements de terrain du bassin versant de la Roya a été réalisée à partir d une démarche naturaliste, basée sur l observation des phénomènes et des conditions géologiques et morphologiques du site. La démarche utilisée s est appuyée sur les données géologiques et topographiques numérisées et sur l utilisation de logiciels de traitement d images (MapInfo et Arc View), pour l application de règles qualitatives simplifiées déduites des observations in situ et de leur interprétation à l ensemble du secteur régional. Cette cartographie régionale permet une appréciation globale de la susceptibilité du bassin de la Roya aux instabilités des terrains. Il s agit d un document d information et de sensibilisation sur les risques de mouvements de terrain de cette région. Il s agit aussi d un document d alerte qui doit guider le choix des secteurs à analyser à plus grande échelle. L inventaire des principaux enjeux du bassin versant de la Roya a été décrit dans le rapport antérieur n BRGM/RP51440-FR. L aléa mouvements de terrain sera cartographié au 1/ dans certains secteurs choisis en fonction du risque encouru (catégories et niveaux des enjeux et des aléas). Il s agit de la deuxième phase du projet. Rapport BRGM/RP FR 36

38 Principales références bibliographiques Besson L., Durville J.L., Garry G., Graszk E., Hubert T., Toulemont M. (1999) Guide méthodologique : Plans de préventin des risques naturels (PPR) Risques de mouvements de terrain. Edition La Documentation française. Calvino A. (1978) Carte des Risques des Alpes Maritimes, feuille de Tende 1-2, échelle 1/ Publication CETE Méditerranée. Calvino A., Besson C. (1978) Carte des Risques des Alpes Maritimes, feuille de Saint-Martin-de- Vésubie 7-8, échelle 1/ Publication CETE Méditerranée. Calvino A., Dubasque J.M. (1978) Carte des Risques des Alpes Maritimes, feuille de Viève 5-6, échelle 1/ Publication CETE Méditerranée. Carte géologique à 1/ : feuille de Saint-Martin de Vésubie, Edition BRGM, 1967 ; feuille de Viève Tende, Edition BRGM 1991 ; feuille de Menton - Nice, Edition BRGM Despeyroux J., Godefroy P. (1986) Nouveau zonage sismique de la France. La Documentation française, Paris. Durville J.L., Gouin Th., Pouget P., Sève G., Evrad H., Follacci J.P., Khizardjian J.P., Matichard Y., Méneroud J.P., Rochet L., Tanays E. (1994) Guide technique : Surveillance des pentes instables ; collection Technique et méthodes des laboratoires des ponts et chaussées. Edition LCPC Marçot N., Sedan O. (2002) IVème Contrat de Plan Etat Région «Risques naturels et nuisances Action : données, information, évaluation sur les risques naturels». Cartographie des mouvements de terrain dans la vallée de la Roya Alpes maritimes (06). Phase 1 : Inventaire des données, caractérisation préliminaire des événements en terme de typologie. Rapport BRGM/RP FR. Ministère de l Aménagement du territoire et de l Environnement, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, février 1999 L utilisation de la photo-interprétation dans l établissement des plans de prévention des risques liés aux mouvements de terrain, collection Environnement : les risques naturels, édition du LCPC, 128 p. Sève G., Pouget P. (1998) Guide technique : stabilisation des glissements de terrain. Edition du LCPC, 98p. Rapport BRGM/RP FR 37

39 Annexe 1 : Table de correspondance «Unités lithostratigraphiques et valeur régionale de la susceptibilité aux mouvements de terrain» Rapport BRGM/RP FR 38

40 carte domaine structural CPER Provence Alpes Côte d Azur / Bassin versant de la Roya (Alpes maritimes) : Cartographie de l aléa mouvements de terrain, échelle 1/ Code code final age facies autres informations géologiques observations géomécaniques SMV 1- Quaternaire All All Quaternaire alluvions matériaux souvent hétérogènes et très hétérométriques caractéristique mécanique moyenne Matériaux anisotropes, généralement peu cohérents. Dans la région de Breil, repose sur le substratum triasique gypseux (risque d'effondrement important). Susceptibilité Glissements Susceptibilité Chutes de blocs Susceptibilité Effondrement Susceptibilité Ravinement VT, SMV, MN 1- Quaternaire Eb Eb Quaternaire éboulis Ils forment des placages sur certains versants ou occupent des dépressions. Généralement peu consolidés, mais localement où ils peuvent former une brèche aux éléments cimentés. En éboulifs vifs, ils constituent en pied de falaise des cônes plus ou moins bien formés, entrentenus par des chutes de pierres périodiques. Matériaux anisotropes, généralement peu cohérents. Les zones d'éboulis vifs constituent une menace de chutes de blocs importante SMV 1- Quaternaire F F Quaternaire éboulis, alluvions formations superficielles indifférenciées SMV 1- Quaternaire n m Quaternaire moraines de névé Formation très hétérogène et hétérométrique, de granulométrie et cohésion variables. SMV 1- Quaternaire m m Quaternaire crête morainique cf moraines SMV 1- Quaternaire Gl m Quaternaire glaciaire cf moraines MN ou SMV 2, Zone externe g e7f Priabonien flysch paléogène MN ou SMV 2, Zone externe Fl e7f Priabonien flysch paléogène VT 2, Zone externe e7m e7m Priabonien s.l. calcschistes calcaires argileux finement détritiques. Epaisseur de quelques mètres à dizaines de mètres. Nombreuses structures de slumps ; intercalations de passées plus détritiques (grés, blocs, chenaux conglomératiques) caractéristique mécanique moyenne Matériaux anisotropes, généralement peu cohérents. caractéristique mécanique moyenne Matériaux anisotropes, généralement peu cohérents. caractéristique mécanique moyenne Matériaux anisotropes, généralement peu cohérents. caractéristique mécanique moyenne Matériaux anisotropes, généralement peu cohérents. caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes Facteurs d'instabilités : alternance marnes/grès, pente > 30, eau en charge, pendage défavorable. Faible perméabilité, circulation de type fissural, risque de mise en charge des nappes piégées entre 2 niveaux imperméables (marnes, schistes) Glissement profond possible caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes Facteurs d'instabilités : alternance marnes/grès, pente > 30, eau en charge, pendage défavorable. Faible perméabilité, circulation de type fissural, risque de mise en charge des nappes piégées entre 2 niveaux imperméables (marnes, schistes) Glissement profond possible caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes faible perméabilité, circulation de type fissural, risque de mise en charge des nappes piégées entre 2 niveaux imperméables (marnes, schistes) VT 2, Zone externe e7fo e7fo Priabonien olistostrome dans le flysch paléogène Complexe olistostromatique intercalé dans la partie supérieure du flysch, brèches, microbrèches et mégaklippes sédimentaires hectométriques ou plurikilométriques de Briançonnais et de flysch à helminthoïdes VT 2, Zone externe e7f e7f Priabonien flysch paléogène MN ou SMV 2, Zone externe e6-7 e7m Priabonien SMV 2, Zone externe e6-7 e7m Priabonien marnes bleues et marno-calcaires jaunâtres marnes bleues et marno-calcaires généralement le flysch paléogène est discordant sur le Palogène basal, les calcschistes ou le mésozoïque. Localement, on peut avoir un passage continu entre les calcschistes et le flysch. Empilement de séquences bien grano classées de quelques centimètres ou décimètres à 3/4 m d'épaisseur. Slumps relativement nombreux. de 150 à 200 m d'épaisseur en moyenne. (sommet du e5c-7) caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes Facteurs d'instabilités : alternance marnes/grès, pente > 30, eau en charge, pendage défavorable. Faible perméabilité, circulation de type fissural, risque de mise en charge des nappes piégées entre 2 niveaux imperméables (marnes, schistes) Glissement profond possible. Formation à forte susceptibilité de colluvionnement. caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes Rapport BRGM/RP FR annexe 1, page1/5

41 carte domaine structural Code code final age facies autres informations géologiques observations géomécaniques Susceptibilité Glissements Susceptibilité Chutes de blocs Susceptibilité Effondrement Susceptibilité Ravinement VT 2, Zone externe e5c-7 e5c-7 Lutétien supérieur à Priabonien calcaires gréseux et calcaires à algues, complexe conglomératique basal bassin de la Brigue et de Tende : à la base, 15 à 18m de calcaires gréseux conglomératiques et conglomérats; au sommet, 10 à 20 m de calcaires gréseux. Vallée de l'argentina : à la base, environ 25m de calcaires biodétritiques à lithothamniées ; puis, 25 m d'alternances de calcaires bioclastiques ou finement sableux et de calcaires argileux azoïques; au sommet, 60 à 70 m de calcaires bioclastiques, riches en lithothamniées. Mont Vaquet - Roche Campagne : calcaire biodétritique et conglomératique. bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible calcaire gréseux, SMV 2, Zone externe e5-6 e5c-7 Eocène nummulitique MN 2, Zone externe e5 e5c-7 Eocène moyen calcaire nummulitique SMV 2, Zone externe CP CP VT ou SMV 2, Zone externe C3b-7 C3-7 MN 2, Zone externe C3-7 C3-7 SMV 2, Zone externe C2-7 C3-7 SMV 2, Zone externe C2-3a C1-3a VT 2, Zone externe C1-3a C1-3a SMV 2, Zone externe C1b n5-7 SMV 2, Zone externe n6-c1 n5-7 VT 2, Zone externe n5-7 n5-7 Crétacé supérieur Crétacé supérieur Crétacé supérieur Crétacé supérieur Crétacé supérieur Crétacé inférieur Crétacé inférieur Crétacé inférieur poudingue à microcodium calcaires et marnocalcaires marno-calcaire indifférencié marnes noires et marno-calcaires marnes et marnocalcaires marnes et marnocalcaires (Aptien), calcaires gréseux glauconieux ou gris verts (Albien) de l'ordre de 100 m dans la région de Breil. (niveau médian du e5c-7) environ 20 m d'épaisseur, formation discontinue. (base du e5c-7) (Turonien supérieur - Sénonien) Série de calcaires en bancs centimétriques ou décimétriques, à délits marneux, passant à des marno-calcaires à litage monotone Cénomanien - Turonien - Sénonien Cénomanien - Turonien inférieur Vers le nord, région de Tende, faciès calcschiteux à dominante marneuse. Cénomanien - Turonien inférieur Au sud, série bien différenciée lithologiquement des formations du Crétacé supérieur. Albien Aptien-Albien (Aptien-Albien) A la base, série de calcaires marneux et de marnes de 2 à 3 m d'épaisseur. Au sommet, série de grès et de calcaires glauconieux. Au nord de Brigue, région de Tende, à la base de la série, niveau de brèches de 10 m d'épaisseur environ. bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon, la proportion de marnes, et le degré de fracturation, d'altération, la structure, l'eau, la pente, la forme du versant. Comportement rocheux : si pendage aval < à pente topographique, risque de glissement banc/banc. Comportement sol : désordre possible dans la franche altérée (confère une morphologie convexe au versant). caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes caractéristiques mécaniques moyennes à bonnes selon la proportion de marnes bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible VT 2, Zone externe n2-4 n2-4 Crétacé inférieur encroûtements ferrugineux, calcaires, "béton fossilifères" (Néocomien - Barrémien) A la base encroûtement de type hard ground, puis, calcaire fétides sombres (néocomien?), de 10 à 15 m à Brigue - Fontan, et 2 à 3 m à Tende ; puis 20 à 30m de calcaire très fossilifère (Barrémien), absent à Viève - Tende. Morphologiquement marquée par une cuesta, en retrait, au sommet de la falaise jurassique. bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible SMV 2, Zone externe n1-4 n2-4 Crétacé inférieur encroûtements ferrugineux, calcaires, "béton fossilifères" Néocomien - Barrémien bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible SMV 2, Zone externe J J Infralias - Jurassique calcaires et calcaires dolomitiques bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible (altération des dolomies, broyage, orientation discontinuités) En falaise, risque d'éboulement Rapport BRGM/RP FR annexe 1, page2/5

42 carte domaine structural Code code final age facies autres informations géologiques observations géomécaniques Susceptibilité Glissements Susceptibilité Chutes de blocs Susceptibilité Effondrement Susceptibilité Ravinement VT 2, Zone externe t9-j J Infralias - Jurassique calcaires et calcaires dolomitiques Trias sup. et Lias inf. très affectées par la mylonitisation accompagnant le mouvement relatif des termes compétents l'encadrant (Jurassique sup. et Trias moyen). Série réduite en lambeaux cataclasés observables au sein des cargneules. Le Dogger, plus compétent, peut constituer des lambeaux à la base structurale du Jurassique supérieur. Le Jurassique supérieur, Malm, correspond à une formation de calcaire et calcaire dolomitique, dont l'épaisseur peut être de l'ordre de 150 à 200m. Entre Viève et Tende, l'épaisseur de la série est d'une dizaine de mètres. Généralement, la base du t9-j est jalonnées par des cargneules (Ki ou Ks)+E16 bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible (altération des dolomies, broyage, orientation discontinuités) En falaise, risque d'éboulement SMV 2, Zone externe t3a k Trias inférieur ou supérieur cargneules supérieures principaux faciès : dolomies en bancs de 1 à 2 m, cargneules. Possibilité d'intercalations gypseuses (tg) associées à des marnes noires (cas de Breil/Roya?) Caractéristiques médiocres, encore dégradées par le broyage tectonique.tout déplacement de masse, modification du profil naturel par augmentation de la pente, ou surcharge peut entraîner des mouvements. Risque de mise en charge importante du fait de l'hétérogénéité lithologique et structurale du Keuper; VT 2, Zone externe tm tm Trias moyen calcaires et dolomies Correspond au niveau de décollement de la couverture sédimentaire secondaire et tertiaire sur le socle et le tégument permo-werfénien. Niveau très déformé (plis déversés et coulées), limité à la base et au sommet par un contact anormal souligné par des cargneules (K). Initialement, série de dolomies grises et noires et calcaires en bancs décimétriques à pluridécimétriques avec à la base de la série des dolomies gréseuses? SMV 2, Zone externe t2b t2b Trias moyen dolomie et calcaire épaisseur de 0 à 300m VT 2, Zone externe k k Trias inférieur ou supérieur cargneules, brèches tectoniques affectées par des phénomène de mylonitisation bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible bonnes caractéristiques mécaniques, même en pente forte (> 60%), points de faiblesse locale possible Caractéristiques médiocres, encore dégradées par le broyage Situées au sommet du Werfénien sup. (Ki) ou entre le Trias tectonique.tout déplacement de masse, modification du profil moyen et le Jurassique (Ks). Mylonites constituées naturel par augmentation de la pente, ou surcharge peut essentiellement par la cataclase in situ de matériaux entraîner des mouvements. dolomitiques ou calcaréo-dolomitiques, soumises Risque de mise en charge importante du fait de l'hétérogénéité ultérieurement aux phénomènes de mylonitisation par des lithologique et structurale du Keuper; processus de dissolution et de recristallisation SMV 2, Zone externe tc k Trias inférieur ou supérieur cargneules indéterminées Caractéristiques médiocres, encore dégradées par le broyage tectonique.tout déplacement de masse, modification du profil naturel par augmentation de la pente, ou surcharge peut entraîner des mouvements. Risque de mise en charge importante du fait de l'hétérogénéité lithologique et structurale du Keuper; SMV 2, Zone externe tg k Trias inférieur ou supérieur gypse Caractéristiques médiocres, encore dégradées par le broyage tectonique.tout déplacement de masse, modification du profil naturel par augmentation de la pente, ou surcharge peut entraîner des mouvements. Fissuration et perméabilité en grand, forte dissolution des matériaux à l'origine de nombreuses cavités SMV 2, Zone externe t2a k Trias inférieur ou supérieur cargneules inférieures Caractéristiques médiocres, encore dégradées par le broyage niveau disloqué d'épaisseur variable (laminages ou bourrages tectonique.tout déplacement de masse, modification du profil tectoniques). Dissolution de brèches tectoniques à gypse ou naturel par augmentation de la pente, ou surcharge peut anhydrite? La série peut renfermer d'importantes masses de entraîner des mouvements. gypse (tg), interstratifiées ou migrées à partir d'autres niveaux Risque de mise en charge importante du fait de l'hétérogénéité? lithologique et structurale du Keuper VT 2, Zone externe tip tip Werfénien supérieur schistes pélitiques et dolomies siliceuses épaisseur 10 à 30 m SMV 2, Zone externe t1b tip Werfénien supérieur schistes pélitiques et dolomies siliceuses épaisseur 10 à 30 m Rapport BRGM/RP FR annexe 1, page3/5