Éboulement de falaise et glissement de terrain à Dieppe

Transcription

1 Éboulement de falaise et glissement de terrain à Dieppe : Comprendre l aléa et déterminer les risques en vue des adaptations nécessaires à prévoir pour l aménagement du territoire Pannet, P.*, Dewez, T.*, Lasseur, E.*, Quesnel, L.*, Bitri, A.*, Jacob, T.*, Samyn, K.*, Ardito, L.*, Dupuis, C.**, Meire, B.***, Pennequin, D.***. *BRGM, Centre scientifique, Orléans **Université de Mons, Belgique ***BRGM, Direction Régionale Haute-Normandie

2 Situation de la zone d étude Eboulement de décembre 2012 > 2

3 Un phénomène exceptionnel > Décembre 2012 : éboulement de falaise > Volumes > m 3 > Eboulis projetés à une distance ~ 100 m (~ 2x hauteur falaise) > Très forte énergie : «explosion» d un pan de craie > 3

4 Un phénomène exceptionnel > Eboulement suivi d un glissement de terrain Décembre 2012 > Volumes ~ m 3 > Recul maximal de 40 m (en 5 mois : 12/12 04/13) > 2 maisons détruites, nb enjeux menacés > Actuellement : «stabilité» relative Avril 2013 > 4

5 Un phénomène exceptionnel Octobre 2013 > Surveillance continue du phénomène Pose de jalons Télétransmission quotidienne de photos > 5

6 Un phénomène exceptionnel Etat du glissement le 15 avril 2014 RD75 > 6

7 Un phénomène exceptionnel > Lié au contexte géologique particulier du secteur Présence de terrains tertiaires argilo-sableux sus-jacents à la craie Alternance de sables et d argiles prédisposition aux glissements Géométrie en «poches» Eboulement de 2012 Cuisien : Sables et argiles Sparnacien : Sables et argiles collantes Extrait carte géologique 1/50.000, feuille n 42 Dieppe Ouest (Bignot, 1971) Thanétien : Sables, grès et calcaires sableux Crétacé supérieur : craie blanche à silex > 7

8 Un phénomène exceptionnel > Eboulement de 2012 probablement lié à une surpression d eau dans les terrains argilo-sableux tertiaires (suite automne pluvieux) > Glissement de terrain associé à l éboulement (suppression de la butée de pied) > Evolution rapide du phénomène (40 m en 5 mois après l éboulement) > Suspicion d autres poches argilo-sableuses de grande dimensions entre Dieppe et Pourville/Mer (contexte géol particulier) > Nombreux enjeux à proximité (RD75, stade, habitations ) Nécessité d identifier le risque à long terme pour les zones à enjeux dans ce contexte géologique particulier > 8

9 Objectifs de l étude > OBJ 1 : Définition de l extension max du phénomène actif Identification, dimensionnement, compréhension du phénomène > OBJ 2 : Cartographie de l aléa «recul du trait de côte» entre Dieppe et Pourville-sur-Mer Identification de phénomènes similaires Analyse diachronique du trait de côte Stabilité générale du versant (falaise + couverture tertiaire) Etablissement d une carte d aléa (délais imminent / 10 ans / 30 ans) > 9

10 Méthodologie > Investigations géophysiques Sismique réfraction Microgravimétrie Calage par forage Représentation 3D : identification des «poches» sablo-argileuses >Investigations géologiques Caractérisation lithologique / stratigraphique (forages) Analyse de la fracturation de la falaise > Analyse du recul du «trait de côte» par traitement SIG > 10

11 Investigations géophysiques > Sismique réfraction : protocole Méthode basée sur l étude des ondes sismiques P Permet d évaluer l épaisseur des terrains argilo-sableux, la profondeur de la craie et des variations de faciès 6 profils entre Dieppe et Pourville / Mer ( ~ 2 kilomètres) Calage par sondage > 11

12 Investigations géophysiques > Sismique réfraction : résultats 3 horizons bien définis : Couche de dépôts tertiaires sablo-argileux : ep. ~ 10 à 15 m ; Horizon de craie altérée et/ou décomprimée : ep. ~ 30 m ; Horizon profond correspondant à la craie peu altérée Anomalies de faibles vitesses (poches sablo-argileuses) Représentation 3D des résultats interprétés des tomographies sismiques Craie saine Craie altérée Sables et argiles > 12

13 Investigations géophysiques > Faibles vitesses Vp dans les sédiments tertiaires > 13

14 Investigations géophysiques > Microgravimétrie : protocole Méthode basée sur des variations de l accélération de la pesanteur Méthode sensible aux contrastes de densité entre les matériaux sablo-argileux et la craie Implantation de 1003 stations, selon une maille de 15 x 15 m Calage par forage > 14

15 Investigations géophysiques > Microgravimétrie : résultats Présence d anomalies positives : signature de poches argilosableuses (après recoupement des données de forage) Phénomène actif situé dans une anomalie positive Anomalies alignées selon une orientation préférentielle interprétées comme des failles Axe lourd Axe léger Eboulement de 2012 Discontinuité gravimétrique Interprétation cartographique de l anomalie résiduelle (mgal) > 15

16 Investigations géophysiques > Profondeur du toit de la craie Xx : différence entre profondeurs du modèle et résultats des sondages > 16

17 Investigations géophysiques > Confrontation sismique / microgravimétrie Anti-corrélation entre les anomalies sismiques et micro-gravi Anomalies positives micro-gravi <=> faibles vitesses sismiques Propre au contexte crayeux et de ses altérites Zones de faibles propriétés mécaniques (terrains sablo-argileux) Sismique réfraction : modèle de Vp interprété Microgravimétrie : anomalie résiduelle > 17

18 Investigations géologiques > Caractérisation lithologique / stratigraphique Sondages à la tarière et levé de coupes Profondeur variable : objectif le toit de la craie Connaissance litho/strati et géométrie des dépôts > 18

19 Forage Diep - 5 > 19

20 Investigations géologiques > Analyse de la fracturation de la falaise Relevé et analyse de la fracturation (falaise + platier) Densité de la fracturation et relation avec la karstification > 20

21 Investigations géologiques. > 21

22 Calcul des taux de recul > Digitalisation du trait de côte Tête de falaise crayeuse Rupture de pente des formations superficielles > Traitement SIG (DSAS) : analyse statistique du taux de recul > Utilisation des taux de recul pour une évaluation de l aléa «recul du TdC» à +/- long terme > 22

23 Calcul des taux de recul ANNEES / EROSION (m.an -1 ) (26 ans) (EPR) (35 ans) (EPR) (4 ans) (EPR) (65 ans) EPR LMS LRR WLR Moy. TDC FS Moyenne d érosion par an (m/an) : l érosion se fait en réalité par «à coups», au gré des éboulements Choix du taux de recul « » pour l évaluation du retrait futur : représente les phénomènes actuels > 23

24 Conclusions > 2012 : éboulement majeur et glissement associé > Enjeux détruits, d autres menacés (RD, stade ) > Nécessité de comprendre le phénomène et de localiser d autres «poches» similaires > Mise au point d une méthodologie adaptée et innovante Couplage méthodes géophysiques (micro-gravi / sismique) Investigations géologiques (forages, étude de la falaise) Analyse du TdC par traitement SIG > Utilisation des résultats pour élaborer une carte de l aléa «retrait du TdC» (à venir) > 24