Inventaire départemental des mouvements de terrain Département du Doubs. BRGM/RP FR juin 2003

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1 Inventaire départemental des mouvements de terrain Département du Doubs BRGM/RP FR juin 2003

2 Inventaire départemental des mouvements de terrain Département du Doubs BRGM/RP FR juin 2003 Étude réalisée dans le cadre des opérations de Service public du BRGM 2002-RIS-345 D. Moiriat

3 Mots clés : Base de données, Inventaire, Département du Doubs, Mouvements de terrain, Glissement, Chute de blocs, Coulée boueuse, Effondrement, Érosion de berges. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Moiriat D. (2003) - Inventaire départemental des mouvements de terrain, département du Doubs. BRGM/RP FR, 66 p., 11 fig., 4 ann., 1 pl. h.t. BRGM, 2003, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM. 2 BRGM/RP FR

4 Synthèse D ans le cadre de la constitution d'une base de données nationale sur les mouvements de terrains en France métropolitaine et outre-mer, le Ministère de l'écologie et du Développement Durable (MEDD) a chargé le BRGM de réaliser l'inventaire départemental des mouvements de terrain dans le Doubs. Ce programme, d'une durée de seize mois, a visé à recenser, localiser et caractériser les principaux mouvements de terrain qui se sont produits dans le département du Doubs, puis d'intégrer ces données factuelles dans la Base de Données nationale sur les Mouvements de Terrain (BDMVT), gérée par le BRGM en collaboration avec le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) et le service Restauration des Terrains de Montagne (RTM). Les mouvements de terrain concernés par cet inventaire départemental sont exclusivement ceux qui se rattachent aux phénomènes suivants : - glissements et fluages lents ; - chutes de blocs et éboulements (à l exclusion des chutes de faible ampleur) ; - coulées de boue et laves torrentielles ; - effondrements et affaissements (y compris ceux d origine minière) ; - érosion de berge. La consultation des archives pour cet inventaire a été limitée en raison de l accès à l inventaire Mouvements de terrains déjà réalisé par le LRPC d Autun en 1999 pour le compte de la DDE du Doubs (l accès à ces données est régi par une convention de mise à disposition des données, signée avec le BRGM en juillet 2002). Après recueil des données, il apparaît que le département du Doubs comporte peu de mouvements de terrain avérés. Il s agit principalement de glissements (171), de chutes de blocs (81), d effondrements karstiques (60) et dans une moindre mesure d érosions de berges (21) et de coulées boueuses (8). Les visites de terrain ont permis, outre la validation, le repérage de mouvements non recensés (20). La couverture végétale étant importante dans ce département, il est parfois difficile de localiser précisément les mouvements, notamment certains glissements. Chaque phénomène (glissement de terrain, chute de blocs, effondrement ou affaissement, coulée boueuse et érosion de berge) a fait ensuite l objet d une fiche descriptive pour la BDMVT. Ces différents mouvements de terrain (341) sont orientés suivant le découpage structural de la région, c est-à-dire selon un axe NE-SW : - les zones de dolines sont essentiellement réparties au niveau des plateaux du Jura externe ; BRGM/RP FR 3

5 - les zones propices aux glissements ou chutes de blocs se retrouvent soit dans les vallées creusées par les différentes rivières, soit au niveau des faisceaux de la zone pré-jurassienne ou de la Haute-Chaîne constituant le Jura interne. Les chutes de blocs sont très présentes au niveau des falaises traçant les vallées du Doubs, de la Loue et du Dessoubre. Il s agit de falaises calcaires datant du Jurassique moyen à supérieur. Enfin, les glissements de terrain correspondent généralement à des glissements de talus et, plus rarement, à des glissements de versants. On les trouve essentiellement sur les versants de vallée à dominante marneuse et également sur les bords de plateaux ou de reculées. 4 BRGM/RP FR

6 Sommaire 1. Introduction Présentation de l étude Objectif de l'étude Cadre contractuel Base de données nationale BDMVT Présentation Architecture et champs de base de BDMVT Acquisition des données Mise à disposition de l information Principales étapes méthodologiques des inventaires Typologies Recueil des données Validation - Valorisation des données et saisie Synthèse des données Nature des travaux et résultats Données de base Les données d archives Enquête communale Recensement auprès des administrations Synthèse Validation des sites Analyse des résultats Cadre départemental Géographie - Morphologie Géologie Analyse synthétique des mouvements répertoriés Répartition géographique des événements Les formations géologiques concernées par les mouvements de terrain Analyse thématique sommaire par typologie Conclusions Bibliographie BRGM/RP FR 5

7 Liste des figures Fig. 1 - Thème et champs de la base de données BDMVT Fig. 2 - Réseau d échanges de données Fig. 3 - Interface d'accueil du site Internet Fig. 4 - Résultat de l enquête auprès des communes Fig. 5 - Diagramme de répartition des différents types de mouvements de terrain dans le Doubs, obtenu à partir des 27 % de communes ayant répondu au questionnaire Fig. 6 - Diagramme de répartition des différents types de mouvements de terrain dans le Doubs, recensés par le LRPC d Autun avant Fig. 7 - Les grandes unités structurales du Doubs (d après Chauve, 1975, modifié) Fig. 8 - Carte des secteurs concernés par les mouvements de terrain recensés dans le département du Doubs Fig. 9 - Glissement ancien à Mouthier-Haute-Pierre (souligné par le tiret jaune) Fig Coupe schématique d un glissement routier Fig Zone à forte densité de dolines à Longeville Liste des annexes Ann. 1 - Programmation des inventaires Mouvements de terrain Ann. 2 - Cahier des charges des inventaires Mouvements de terrain Ann. 3 - Lettre et questionnaire envoyés aux communes Ann. 4 - Liste des mouvements de terrains recensés pour le département du Doubs (25) Planche hors-texte Carte des mouvements de terrains avérés. 6 BRGM/RP FR

8 1. Introduction D ans le cadre de la constitution d'une base de données nationale sur les mouvements de terrains en France métropolitaine et outre-mer, le Ministère de l'écologie et du Développement durable (MEDD) a chargé le BRGM, par convention n 53/2001 signée en décembre, de réaliser l'inventaire départemental des mouvements de terrain dans le département du Doubs. Ce programme, d'une durée de seize mois, visait à recenser, localiser et caractériser les principaux mouvements de terrain qui se sont produits dans le département du Doubs puis d'intégrer ces données factuelles dans la Base de Données nationale sur les Mouvements de Terrain (BDMVT), gérée par le BRGM en collaboration avec le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) et les services de Restauration des Terrains en Montagne (RTM). Les mouvements de terrain concernés par cet inventaire départemental sont exclusivement ceux qui se rattachent aux phénomènes suivants : - glissements et fluages lents ; - chutes de blocs et éboulements (à l exclusion des chutes de faible ampleur) ; - coulées de boue et laves torrentielles ; - effondrements et affaissements (y compris ceux d origine minière) ; - érosions de berge. Ce rapport de synthèse précise notamment les sources d information exploitées, les principales difficultés rencontrées, les types de mouvements identifiés ainsi que leur répartition géographique et leur relation avec la géologie départementale. BRGM/RP FR 7

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10 2. Présentation de l étude 2.1. OBJECTIF DE L'ÉTUDE Cette étude a permis de recenser, localiser et caractériser les principaux mouvements de terrain qui se sont produits dans le département du Doubs, puis d intégrer l ensemble de ces données factuelles dans la Base de Données Nationale sur les Mouvements de Terrain (BDMVT) gérée par le BRGM, en collaboration avec le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) et les services de Restauration des Terrains en Montagne (RTM). L objectif de cette opération est multiple. Il est important, en premier lieu, d identifier à partir de l analyse des occurrences historiques, la nature et l ampleur des mouvements de terrain susceptibles de se produire dans le département, ainsi que leur répartition géographique. Cette information pourra servir de base à l établissement ultérieur d une cartographie de l aléa mouvement de terrain dans tout le département. Cette cartographie de l aléa est indispensable pour l établissement de documents à usage réglementaire de type PPR (Plans de Prévention des Risques naturels) ainsi qu à une meilleure connaissance du risque en vue de sa prévention et de l organisation éventuelle des secours en cas de crise. Il est nécessaire, en parallèle, d initier une démarche de recensement des phénomènes historiques connus, par l alimentation d une base de données à la fois pérenne et homogène sur la totalité du territoire national. La connaissance des mouvements de terrain est jusqu à présent diffuse, hétérogène et incomplète. L objectif de la démarche initiée en partenariat avec le MEDD consiste à rassembler, au sein d une base de données unique, l ensemble des informations détenues jusqu à présent de manière éparse par de multiples acteurs locaux. Ces données seront saisies selon un canevas homogène, ce qui facilitera leur exploitation. Elles seront géoréférencées, ce qui permettra leur traitement cartographique pour des usages multiples. L opération d inventaire départemental des mouvements de terrain du Doubs permettra d alimenter cette base avec l ensemble des phénomènes connus à la date de l étude. L organisation de cette connaissance sous forme de base de données informatique gérée par un organisme public pérenne permettra de mettre régulièrement à jour cette connaissance au fur et à mesure des nouvelles occurrences de mouvements de terrain. L accès à cette base de données étant libre et gratuit, une large diffusion de cette connaissance sera possible, ce qui facilitera les politiques d information et de prévention du risque CADRE CONTRACTUEL Cette étude s inscrit dans le cadre d un programme pluriannuel demandé par le MEDD sur une durée de six ans ( ) visant à réaliser un bilan aussi exhaustif que possible des mouvements de terrain sur le territoire métropolitain. BRGM/RP FR 9

11 La programmation des inventaires départementaux a été établie en fonction de l'importance du nombre de phénomènes reconnus dans un département, des priorités accordées aux études susceptibles d être cofinancées ou étant considérées comme préalables à d autres études, en fonction également des inventaires devant être réalisés par les services RTM et des inventaires déjà réalisés jusqu'en Ces inventaires départementaux excluent : - les départements intéressant les services RTM, soit 11 départements : 04, 05, 06, 09, 31, 38, 64, 65, 66, 73, 74 ; - les régions ayant très peu d'événements ou des événements de type effondrement qui seront inventoriés dans les inventaires cavités (en grande partie les départements des régions Centre, Nord-Pas-de-Calais, Ile-de-France) ; - les inventaires d origines et de contenus divers déjà réalisés. Sachant que des évolutions sont possibles au cours des six ans en fonction des critères cités préalablement, la programmation résultant des divers choix effectués sous forme d un tableau et d une carte est donnée en annexe 1. La méthodologie détaillée des inventaires est présentée sous forme d un cahier des charges type donné en annexe 2, les principales étapes étant listées paragraphe 2.4. Cette méthodologie guide le déroulement de l étude dans chaque département, permettant ainsi d homogénéiser la représentation des résultats obtenus BASE DE DONNÉES NATIONALE BDMVT Présentation En parallèle des inventaires départementaux, le projet «Base de Données Nationale sur les Mouvements de Terrain, BDMVT», initié en 1993 par le BRGM et le LCPC, se poursuit avec le soutien des ministères de l'éducation nationale, de la Recherche et de l Écologie et du Développement durable. Ce projet doit répondre à la fois à un besoin national et local, et a pour objectif de centraliser et de mettre à disposition l'information concernant les mouvements de terrain sur le territoire français. Il intègre d une part l animation d un réseau d acquisition des données à l échelle nationale provenant de divers organismes spécialistes du domaine, d autre part le développement d outils permettant le recueil, l'analyse et la restitution des informations de base nécessaires à la connaissance et à l'étude préalable des phénomènes dans leur ensemble, ainsi que le développement d un site Internet accessible à tous ( Ces outils sont regroupés sous forme d une base unique appelée BDMVT. Ils offrent la possibilité de mémoriser de façon homogène, l'ensemble des informations disponibles en France, sur des situations récentes et sur des événements passés, et de donner facilement l accès à cette information. 10 BRGM/RP FR

12 Architecture et champs de base de BDMVT Parmi les outils informatiques développés se distinguent : - la base centrale (sous Oracle) à partir de laquelle sont faites les interrogations du site Internet ; - l interface Web du site correspondant ; - une base locale (sous Access) permettant les saisies régionales. Le contenu thématique est découpé en onze thèmes allant de l identification et descriptif du phénomène aux victimes, coûts et études réalisées, qui s articulent autour de cinq grandes classes de phénomène : les glissements, les éboulements/chutes de blocs, les coulées, les effondrements, les érosions de berges. La figure suivante synthétise l ensemble des thèmes et des principaux champs. Fig. 1 - Thème et champs de la base de données BDMVT. La base BDMVT intègre des données provenant de contextes géographiques différents, la Métropole, les Antilles, la Réunion et, en 2002, la Guyane Acquisition des données L acquisition des données se fait essentiellement à partir d inventaires effectués par les trois organismes nationaux concernés par les mouvements de terrain, le BRGM, le LCPC et les services RTM. L origine des informations est diverse, leur provenance peut aller d un simple dépouillement d archives plus ou moins complètes, de transferts d anciennes bases de données aux inventaires départementaux actuels. BRGM/RP FR 11

13 La saisie des données est réalisée par les organismes régionaux des trois organismes centraux : - les services géologiques régionaux pour le BRGM ; - les Laboratoires régionaux ou Centres d Études Techniques de l Équipement (LR et CETE) pour le LCPC ; - les services de Restauration de Terrain en Montagne départementaux pour les services RTM. L échange de données entre partenaires est effectué à partir des bases locales regroupées dans la base centrale puis restituées. Chaque organisme régional envoie les données à son organisme central qui les regroupe et les renvoie au BRGM. Les données métropolitaines sont inventoriées par les trois organismes, alors que les données Outre-mer sont uniquement inventoriées par le BRGM. La figure suivante explicite ce réseau d échanges de données. Fig. 2 - Réseau d échanges de données Mise à disposition de l information La mise à disposition de l information s effectue grâce au site Internet La figure ci-après montre l interface d accueil du site ainsi que ses principales fonctionnalités. Fin 2002, le site permettra d intégrer des données de la Guyane. 12 BRGM/RP FR

14 Fig. 3 - Interface d'accueil du site Internet PRINCIPALES ÉTAPES MÉTHODOLOGIQUES DES INVENTAIRES L ensemble de la méthodologie des inventaires étant décrit en annexe 2, ce paragraphe est un simple rappel des principales étapes à réaliser Typologies Les mouvements de terrain concernés par cet inventaire départemental sont exclusivement ceux qui se rattachent aux phénomènes suivants : - chutes de blocs et éboulements (à l exclusion des chutes de pierre de faible ampleur non signalées) ; - glissements et fluages lents ; - effondrements et affaissements (y compris ceux d origine minière) ; - coulées de boue et laves torrentielles ; - érosions de berge. Les tassements différentiels liés à des phénomènes de retrait-gonflement de sols argileux ne seront pas pris en compte dans le cadre de cette étude Recueil des données La collecte des données est réalisée à partir : - de la recherche bibliographique ; - du questionnaire d enquête auprès des communes ; - du recueil de données auprès des services techniques concernés. BRGM/RP FR 13

15 a) Recherche bibliographique Le but de cette phase est de rassembler toutes les informations déjà publiées concernant des occurrences historiques de mouvements de terrain dans le département étudié. Cette recherche bibliographique se fera par l intermédiaire de la bibliothèque centrale du BRGM. Elle comportera notamment une analyse d éventuels rapports d études concernant des phénomènes déjà suivis par le BRGM dans le cadre de sa mission de service public. Les éléments bibliographiques détenus dans la base de données sur les mouvements de terrain créée par le BRGM en 1977 (base dite Humbert) seront notamment exploités. Une recherche spécifique auprès des archives départementales sera également menée. Toutefois, cette recherche se bornera à l extraction des données déjà disponibles sous forme de synthèse thématique ou accessibles par l utilisation de mots-clés. Les données départementales déjà saisies dans BDMVT feront évidemment l objet d une extraction au cours de cette phase. b) Questionnaire d enquête auprès des communes Un questionnaire d enquête type sera adressé à l ensemble des communes du département, sous couvert de la préfecture (sous réserve de l accord de cette dernière). Les maires seront invités à fournir au BRGM tous les éléments dont ils ont connaissance concernant des mouvements de terrain s étant produits dans leur commune. Un extrait de carte topographique sera joint au questionnaire afin de faciliter le repérage par les maires (ou leurs services techniques) des occurrences historiques connues. Une relance téléphonique sera effectuée par le BRGM un mois après envoi du questionnaire et ensuite à intervalles réguliers jusqu à obtenir un nombre de réponses jugé représentatif à l échelle départementale. c) Recueil de données auprès des services techniques concernés Des enquêtes plus spécifiques seront orientées vers les organismes techniques locaux, en vue de recueillir les informations qu ils détiennent. Les services concernés pourront varier selon les départements. Il s agira pour l essentiel des DDE (et en particulier de leurs subdivisions), des Laboratoires régionaux de l Équipement, des Conseils généraux (direction chargée de l environnement et éventuellement celle chargée de l entretien des routes), des DIREN, de l ONF et de tout autre organisme susceptible de fournir des informations pertinentes sur le sujet (Conservatoire du Littoral, Parc naturel, DDAF, etc.) Validation - Valorisation des données et saisie Validation sur le terrain : - caractérisation des mouvements recensés, - repérage de phénomènes complémentaires. Valorisation des données et saisie : - géoréférencement des phénomènes, - descriptif (fiches de saisie), - saisie dans BDMVT. 14 BRGM/RP FR

16 a) Validation des données sur le terrain - Caractérisation des mouvements recensés Tous les événements recensés par l intermédiaire de la recherche bibliographique, des enquêtes auprès des communes et des contacts avec les différents services techniques locaux feront l objet d une visite sur le terrain, hormis ceux pour lesquels la documentation disponible est jugée suffisante pour permettre une localisation et une description fiable. Il en sera de même pour les événements jugés mineurs (de faible volume) ou liés à des mécanismes autres que ceux indiqués au début du paragraphe 2. Cette visite sur le terrain aura pour objectif principal de localiser précisément la situation du mouvement (repérage sur carte topographique à l échelle du 1/ ou GPS classique, précision ~ 10/15 m, si repérage sur carte impossible), soit à partir de l observation des traces du mouvement, soit à partir de témoignages concordants recueillis sur place. Il s agira aussi de compléter, par une observation rapide, les informations déjà disponibles sur le mouvement, concernant en particulier la nature du phénomène en cause, son extension géométrique (largeur du front, dénivelé, etc.), les caractéristiques du contexte géologique (lithologie des terrains concernés, pendage et puissance des couches, degré de fracturation, granulométrie des blocs, etc.), l évolution probable du phénomène (risques de réactivation, stabilité résiduelle, etc.) et la position des éléments exposés (route, maisons, voie ferrée, etc.). Une telle visite ne peut en aucun cas aboutir à un diagnostic de stabilité, mais a simplement pour but de permettre une caractérisation du mouvement identifié. Il s agira également dans certains cas d illustrer ces informations à l aide de photographies, répertoriées pour le moment dans une base externe à BDMVT, mais qui pourraient à terme lui être associée de façon dynamique. b) Valorisation des données et saisie - Géoréférencement des phénomènes Tous les événements recensés feront l objet d un géoréférencement (calcul des coordonnées dans un système de projection Lambert) par superposition à la carte topographique IGN à l échelle du 1/ c) Valorisation des données et saisie - Descriptif (fiches de saisie) Pour chacun des événements recensés, une fiche de saisie sera remplie afin de renseigner les différents champs décrivant le mouvement identifié : type d événement, localisation (commune, lieu-dit, coordonnées géographiques, etc.), origine de l information, descriptif (géométrie, contexte géologique, photos du site, etc.), genèse et évolution du phénomène (date d occurrence, facteurs de déclenchement, phénomènes induits, etc.), dommages causés, nature des études et travaux éventuellement réalisés (avec références bibliographiques). d) Valorisation des données et saisie - Saisie dans BDMVT Les fiches ainsi remplies serviront de support pour la saisie des informations dans la Base de Données Nationale sur les Mouvements de Terrain (BDMVT). BRGM/RP FR 15

17 Synthèse des données Synthèse des données : - analyse critique de la représentativité des données recueillies, - réalisation d une carte de synthèse. a) Analyse critique des données Une fois que les phases de recueil, de validation et de valorisation des données seront achevées pour l ensemble du département, une synthèse des événements recensés sera effectuée. Une analyse critique des données recueillies sera menée pour déterminer la représentativité des résultats de l étude, en tenant compte des spécificités du département et des éventuelles difficultés rencontrées (défaut de réponse de certains acteurs lors des enquêtes, absence d information dans des secteurs faiblement urbanisés, imprécision dans la localisation d événements dont les traces ne sont plus visibles sur le terrain, etc.). Cette analyse critique est indispensable pour évaluer la fiabilité des résultats de l opération et la représentativité de l échantillon recueilli. b) Carte de synthèse L ensemble des événements recensés sera reporté sur une carte synthétique présentée à l échelle du 1/ et sur laquelle figureront, outre les événements nouveaux recueillis à l aide des inventaires, ceux figurant déjà dans BDMVT (classés par types de phénomènes), les principaux repères géographiques nécessaires (limites départementales et communales, villes principales, voies de communication et cours d eau principaux). Cette carte synthétique permettra de visualiser les zones a priori les plus exposées pour lesquelles des analyses plus spécifiques devront être menées, pour aboutir à l élaboration de cartes d aléa. Les chapitres suivants donnent une description synthétique de l état d avancement de l étude concernant l inventaire des mouvements de terrain pour le département du Doubs à partir des données recueillies, validées ou non, au 1 er octobre BRGM/RP FR

18 3. Nature des travaux et résultats La méthode d acquisition des données relatives aux mouvements de terrain peut se décliner en deux étapes chronologiques principales, pouvant être simultanées lors d événements très bien renseignés : - le recensement des événements mouvements de terrain concernés par cette étude ; - la caractérisation de ces événements : validation et enrichissement des données concernant chaque mouvement répertorié DONNÉES DE BASE Les données de base recueillies pour cet inventaire sont : - les données d archives ; - l enquête en cours auprès des 594 communes du département ; - l inventaire Mouvements de terrains déjà réalisé par le Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d Autun pour le compte de la DDE du Doubs en L accès à ce rapport est régi par une convention de mise à disposition des données, signée avec le BRGM le 11 juillet Les données d archives Les informations consultées dans les archives départementales et les documents de la bibliothèque centrale du BRGM sont redondantes avec celles de l inventaire DDE et des fiches déjà existantes dans la BDMVT. Elles n ont donc pas été retenues. L état des données de la BDMVT au début de cette étude était de 83 fiches mouvements de terrains survenus dans la région Franche-Comté, dont une vingtaine de glissements et une dizaine d effondrements rien que pour le département du Doubs Enquête communale Pour des raisons administratives (réunion avec le SIDPC de la préfecture du Doubs, signature de la convention avec la DDE), le questionnaire d enquête n a été envoyé qu en juillet Le fait de passer par les services préfectoraux pour l envoi du questionnaire incite beaucoup plus les maires à répondre à ce courrier, contrairement à d autres départements où le questionnaire a été envoyé directement par le service régional du BRGM concerné (cas du département de l Isère pour le recensement des cavités souterraines). Par ailleurs, le département du Doubs étant également concerné par un inventaire cavités souterraines qui se réalise dans le même cadre (convention MEDD/BRGM) que l inventaire des mouvements de terrains, un questionnaire commun a été envoyé aux communes afin de ne pas multiplier les courriers (ann. 2). BRGM/RP FR 17

19 Inventaire départemental des mouvements de terrain. Département du Doubs Fig. 4 - Résultat de l enquête auprès des communes. 18 BRGM/RP FR

20 Malgré l envoi du questionnaire par la préfecture et malgré des relances téléphoniques, les communes du Doubs se sont montrées très peu sensibilisées à cet inventaire départemental puisque seulement 27 % des 594 communes ont répondu au questionnaire. Cela provient également du fait que les communes ont déjà répondu au questionnaire pour l inventaire Mouvements de terrains, réalisé pour le compte de la DDE du Doubs en Sur les 27 % de communes ayant répondu, 148 communes ne présentent pas de mouvements avérés et 49 en présentent (fig. 4). Les instabilités les plus répandues sont les effondrements de cavités karstiques (13 % des mouvements de terrain). La majorité de ces affaissements ou effondrements de cavités karstiques ont lieu en zones non habitées, occupées par des forêts ou des prairies (fig. 5). Les glissements et les chutes de pierres et de blocs, recensés en proportion quasi-équivalente, sont deux fois moins nombreux que les effondrements karstiques. La proportion des glissements (7 %) est légèrement supérieure à celle des chutes de blocs (5 %). On observe ainsi peu de mouvement dans ce département, plus des deux tiers des communes ayant répondu n indiquent pas de mouvements sur leur territoire (68 % parmi les 27 %). 7% 5% 5% 2% néant effondrements de cavités glissements 13% 68% chutes de blocs, éboulements érosions de berges coulées boueuses Fig. 5 - Diagramme de répartition des différents types de mouvements de terrain dans le Doubs, obtenu à partir des 27 % de communes ayant répondu au questionnaire Recensement auprès des administrations L inventaire pour le compte de la DDE (1999) a été réalisé en rassemblant toutes les données disponibles à partir de différentes sources d informations : BRGM/RP FR 19

21 - identification des terrains à risques de glissements ou d éboulements, ainsi que des zones de glissements anciens, à partir de la carte géologique de France au 1/ ; - envoi de questionnaires aux subdivisions territoriales de l équipement : recensement des événements qui se sont produits sur leur zone d action ; - consultation des dossiers d étude existants, projets, notes du géologue, courriers, avis sur les POS auprès de la DDE du Doubs concernant des phénomènes ayant affecté des bâtiments ou des infrastructures ; - consultation des anciens dossiers d étude archivés au Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d Autun. Le rapport comprend de nombreuses informations qui ne sont pas toujours complètes, ni exploitables parce que incompatibles avec la terminologie prise en compte ou le type d informations contenues dans la BDMVT. Cet inventaire comprend les mouvements avérés et potentiels et, après étude il se révèle que seules 167 données recueillies par le LRPC d Autun sont réellement exploitables. On s aperçoit que les glissements de terrain et les chutes de blocs ont été recensés en proportions équivalentes, avec une très légère prédominance des glissements. Alors que les effondrements de cavités karstiques ne représentent que 12 % des mouvements dénombrés (fig. 6). 12% glissements 43% 45% chutes de blocs, éboulements effondrements de cavités Fig. 6 - Diagramme de répartition des différents types de mouvements de terrain dans le Doubs, recensés par le LRPC d Autun avant Ces proportions, extraites de l inventaire réalisé pour le compte de la DDE, ne sont pas contradictoires avec les résultats de l enquête auprès des communes qui ne se fondent que sur 27 % de communes ayant répondu et dont 68 % d entre elles (parmi les 27 %) ne comportent pas de mouvements de terrains. 20 BRGM/RP FR

22 Par ailleurs, en ce qui concerne les érosions de berges, les données de la DIREN ont permis de recenser 21 cas principalement en bord du Doubs et de la Loue Synthèse L ancien inventaire existant a facilité la collecte des données auprès des organismes compétents (travail déjà réalisé lors de ce précédent inventaire). On recense ainsi, après recueil des données et après élimination des redondances, 321 mouvements de terrains avérés sur le département du Doubs. Vingt mouvements supplémentaires ont été trouvés lors des visites de terrain (cf. 3.2.) Il s agit essentiellement de glissements de terrain (171), de chutes de blocs (81) et d effondrements karstiques (60) ; et dans une moindre mesure de coulées boueuses (8) et d érosion de berges (21). Source des données Nombre d'événements Observations Archives BRGM 0 Redondant avec BDMVT ou inventaire DDE Département 0 Redondant avec BDMVT ou inventaire DDE BDMVT 83 Extraction de la base nationale ( Communes % réponses sur 594 communes Administrations DDE 167 Enquêtes + rapports d expertises DIREN/DDAF/ONF/SNCF 21 Données sur les érosions de berge Total VALIDATION DES SITES Chaque mouvement recensé est ensuite vérifié par une visite de terrain qui permet de le localiser le plus précisément possible sur une carte topographique à l échelle du 1/ et de le décrire en cohérence avec la description proposée dans la BDMVT. Ces visites de terrain sont riches en informations et permettent le repérage de phénomènes complémentaires, non recensés pendant la phase de recueil des données. Actuellement, une vingtaine de points observés sur le terrain se sont rajoutés. Chaque phénomène (glissement de terrain, chute de blocs, effondrement ou affaissement, coulée boueuse et érosion de berge) fait l objet d une fiche descriptive. Les deux principaux types de mouvements rencontrés dans le Doubs sont les chutes de pierres et de blocs et les glissements de terrain : - la majorité des glissements de terrain recensés dans le département du Doubs a été validée par une visite de terrain ; - le département possédant de nombreuses falaises, seule une partie des chutes de blocs et éboulements a été visitée, notamment ceux des vallées du Doubs et de la Loue. BRGM/RP FR 21

23 Par ailleurs, l abondante végétation de ce département rend parfois difficile la localisation et la caractérisation de certains glissements. Les mêmes difficultés ont été rencontrées dans les zones urbanisées. 22 BRGM/RP FR

24 4. Analyse des résultats 4.1. CADRE DÉPARTEMENTAL Le département du Doubs (25), frontalier avec la Suisse, appartient à la région Franche-Comté qui est une des régions les plus boisées de France du fait, en grande partie, de l abondance en eau (700 mm de précipitations en plaine et de à mm sur les plateaux en moyenne pour une année normale) et du relief Géographie - Morphologie Le territoire du département du Doubs, qui s'étend sur km², présente une succession de paliers, du nord-ouest au sud-est depuis le cours de l'ognon (affluent de la Saône) jusqu'aux crêtes du Jura plissé. Des surfaces tabulaires à l'ouest (plateau d'ornans), précédées de collines et de chaînons, dominent les plaines de la Saône. Elles s'opposent à la montagne, pastorale et forestière, parcourue de plis orientés SW- NE (exemples de Risoux, Laveron, Chaumont, Larmont) ou E-W (exemple de Lomont). La rivière du Doubs et ses affluents, aux tracés irréguliers, drainent le pays dont le sol calcaire est soumis à des hivers rigoureux et à des précipitations abondantes. Le relief karstique est caractérisé par de nombreux vaux et combes parallèles que les rivières empruntent, passant parfois de l'un à l'autre par d'étroites cluses. Le territoire du Doubs appartient au domaine du Jura septentrional. Il est constitué d une succession de plateaux séparés par des faisceaux plissés orientés NE-SW, avec des altitudes augmentant en direction de la Suisse. L'altitude s'élève d'ouest en est (Lomont : 840 m ; Mont Chaumont : m ; Mont d'or : m). Trois zones principales peuvent être distinguées (fig. 7) : - les Avants-Monts et la Zone pré-jurassienne ; - le Jura externe, avec le plateau de Besançon (400 m), le faisceau bisontin (600 m) pris en relais par le faisceau du Lomont (800 m), le plateau de Saône, le faisceau de Mamirolle, le plateau d Ornans (550 à 700 m), le faisceau salinois, et le plateau de Levier ; - le Jura interne (ou Haute-Chaîne, ou faisceau helvétique), s élevant à m, est constitué de plis parallèles (Chauve, 1975) Géologie Le socle ancien est constitué de terrains primaires cristallins qui formaient la Chaîne hercynienne, alors en place dans le département du Doubs. L érosion du socle à la fin du Primaire, en domaine continental, a amené une pénéplanation de l ensemble du massif dans le département (Debelmas, 1974 ; Chauve, 1975). BRGM/RP FR 23

25 Fig. 7 - Les grandes unités structurales du Doubs (d après Chauve, 1975, modifié). 24 BRGM/RP FR

26 Au Secondaire, la région se situe en domaine marin suite à une grande phase transgressive : - le Trias marque le début de la transgression. Les dépôts sont constitués d abord de sédiments détritiques (grès du Buntsandstein) marquant l installation du domaine marin, puis de marnes et calcaires du Trias moyen (Muschelkalk), et des marnes et argiles à évaporites (gypse du Keuper), attestant un environnement de type lagunaire ; - le Jurassique et le Crétacé voient s affirmer le caractère marin du milieu avec une sédimentation continue. Le Jurassique inférieur (Lias) est constitué de marnes foncées (Jura noir), déposées dans une mer assez profonde ( m). La sédimentation évolue vers les schistes «cartons» du Toarcien. Au Jurassique moyen (Dogger) le style sédimentaire de l ensemble du Jura devient calcaire. Les calcaires du Dogger constituent un ensemble massif (Jura brun) et forment en particulier les falaises des «reculées» du Jura externe. Le Jurassique supérieur (Malm) est essentiellement composé de marnes et de calcaires (Jura blanc). À la fin du Jurassique, le Jura est un vaste pays plat frangé au sud-est par des récifs ; - le Crétacé est caractérisé par le retour de la mer dans le Jura et par des dépôts de calcaires jaunes, s ajoutant aux falaises jurassiques, et de marnes formant les replats (Jura jaune). Les maximums d épaisseur s observent dans la Haute-Chaîne. À la fin du Crétacé, la mer se retire définitivement de la plus grande partie du Jura qui va être soumis alors à une évolution continentale. Durant le Tertiaire, la région subit une tectonique compressive avec plusieurs phases de surrections, plissements et fracturations, résultant d une poussée dirigée vers le nord-ouest, d où une orientation des structures suivant un axe préférentiel NE-SW. - l Éocène connaît des dépôts lacustres dans ces zones déprimées (nord de Montbéliard, sud du Fossé rhénan). Sur les plateaux calcaires se forment des argiles rouges à pisolithes ferrugineuses, connues sur la surface des plateaux et dans les poches karstiques. Ce faciès dit «sidérolitique» a donné lieu autrefois à des exploitations dispersées dans la région de Montbéliard ; - à l Oligocène se produisent des mouvements complexes. On voit surtout jouer des failles subméridiennes accentuant les dépressions. Ces actions essentiellement distensives, sont liées à la grande zone européenne de distension et se superposent à des ébauches de plissement, liées aux actions compressives alpines du début de l Oligocène. Ces dernières caractérisent le Jura interne (faisceaux) et les plateaux sont associés aux premiers décrochements transverses. Des conglomérats oligocènes peuvent même auréoler ces reliefs naissants ; - au Miocène, une longue période de stabilité tectonique aboutit à l élaboration d une surface d érosion dite surface supérieure. Elle se modèle en fonction du niveau de base constitué par la mer miocène. Au Miocène supérieur, se produit le plissement principal de la chaîne, contrecoup de l orogenèse alpine. La couverture se déforme de façon plus ou moins souple suivant son épaisseur et sa nature lithologique. C est dans la Haute-Chaîne que les plis sont le plus développés. Ils y sont parfois perturbés par de grands accidents de socle rayonnants ébauchés à l Oligocène. Dans un même temps, l ensemble de la couverture, décollée du socle, se déplace vers l extérieur provoquant des chevauchements des parties externes du Jura sur le bassin néogène de la Bresse. Le décollement se situe au niveau des couches BRGM/RP FR 25

27 salifères du Trias. Ce mouvement de glissement est accompagné par le soulèvement du Jura interne dont la surface topographique s incline vers l extérieur de la chaîne (mais la pente du socle reste cependant dirigée vers l est). Les reliefs étant émergés depuis la fin du Tertiaire, le Massif jurassien est soumis à l altération météorique qui creuse des vallées, pouvant atteindre les niveaux du Trias à l ouest. Les produits de cette abrasion sont transportés par les réseaux fluviatiles et déposés sur les différents terrains sédimentaires ainsi que dans les karsts (Debelmas, 1974 ; Chauve, 1975). Au Quaternaire, les glaciers s étendent depuis la Haute-Chaîne jusqu à Ornans et les dépôts les plus développés sont constitués par des formations glaciaires. Ils ont souvent été remaniés postérieurement par les eaux, en formant des cônes de déjection fluvio-glaciaires et des terrasses fluviatiles. On trouve par ailleurs quelques moraines assez mal conservées sur les plateaux et dans la région de Pontarlier (Riss) et des dépôts à éléments calcaires (Würm). Il faut ajouter également divers dépôts périglaciaires correspondant à la période de froid sec contemporaine de la fonte des glaciers avec, en particulier, de larges talus d éboulis appelés groise dans la région. Quant aux terrasses quaternaires, elles sont irrégulièrement développées le long des cours d eau principaux. La karstification est renforcée durant les périodes interglaciaires avec le développement des dolines. Et dès la fin de la dernière glaciation, les versants marneux sont soumis à des glissements de terrain (Debelmas, 1974) ANALYSE SYNTHÉTIQUE DES MOUVEMENTS RÉPERTORIÉS La collecte de données et leur validation sur le terrain permettent de constater que parmi les phénomènes concernés par l inventaire, les plus fréquemment rencontrés sont par ordre d'importance les glissements de terrain, les chutes de pierres et de blocs et les effondrements de cavités karstiques. Cet ordre lié à la fréquence des phénomènes se trouve cependant inversé en terme de dommages Répartition géographique des événements Les études géologiques et géomorphologiques du département, ainsi que le recensement des mouvements de terrain ont conduit à réaliser un premier zonage des secteurs concernés par ces phénomènes (fig. 8). On constate que les différents types de mouvements de terrain sont orientés suivant le découpage structural de la région, c est-à-dire selon un axe NE-SW : - les zones de dolines sont essentiellement réparties au niveau des plateaux du Jura externe ; - les zones propices aux glissements ou chutes de blocs se retrouvent soit dans les vallées creusées par les différentes rivières, soit au niveau des faisceaux de la zone pré-jurassienne ou de la Haute-Chaîne constituant le Jura interne. Le département étant essentiellement calcaire, les désordres observés sont le plus souvent d ordre karstique (effondrements ou affaissements liés aux dolines). Ces phénomènes se retrouvent dans les régions de plateaux faiblement habités, le plus souvent recouverts de forêts ou de prairies (faibles enjeux). 26 BRGM/RP FR

28 Fig. 8 - Carte des secteurs concernés par les mouvements de terrain recensés dans le département du Doubs. BRGM/RP FR 27

29 Les désordres les plus dommageables sont liés aux chutes de blocs survenant sur le réseau routier et parfois sur les habitations. Les chutes de blocs sont nombreuses au pied des falaises surplombant les vallées du Doubs, du Dessoubre et de la Loue Les formations géologiques concernées par les mouvements de terrain Le Trias est la formation sédimentaire la plus ancienne encore visible, affleurant en fond de vallée ou de combe. Constitué de marnes grises, de dolomies, d anhydrites, et le tout surmonté de marnes bariolées, le Trias connaît quelques glissements peu étendus. Ceci est dû à sa position en pied de versant des affleurements. Le Lias est représenté par d imposants niveaux marneux occupant les combes et les bordures de plateaux. Globalement, tous les versants liasiques montrent des signes d instabilité : de la loupe de glissement au glissement de versant. Néanmoins, les marnes du Toarcien sont les plus propices aux mouvements. Le Jurassique moyen, essentiellement calcaire, est quant à lui, propice aux chutes de blocs. Le Jurassique supérieur présente deux niveaux potentiels de glissements : l Oxfordien et le Séquanien. Les formations marneuses ou marno-calcaires correspondantes se situent dans les combes. On les retrouve au niveau des glissements de Vaucluse, Larnod, Mamirolle et Goumois. La partie terminale du Jurassique supérieur, constituée de calcaires avec intercalations marneuses et d anhydrites, est plutôt favorable aux chutes de blocs. Les formations du Crétacé se situent essentiellement sur les flancs des synclinaux de la Haute-Chaîne. Les marnes purbeckiennes et hauteriviennes y provoquent quelques glissements. Les formations tertiaires sont relativement peu présentes, hormis au niveau du golfe de Montbéliard qui ne semble pas être le terrain propice aux mouvements de terrain étudiés. Les éboulis quaternaires couvrant généralement la partie supérieure des versants, sont alimentés par les calcaires se détachant des falaises bajociennes, rauraciennes et kimméridgiennes. Les éboulis sont souvent liés aux glissements de versants marneux et jouent parfois un rôle important dans le déclenchement de ceux-ci. Ainsi les glissements de Deluz et Vaucluse correspondent plutôt à des glissements d éboulis sur des marnes Analyse thématique sommaire par typologie Les trois typologies de mouvements de terrain les plus fréquentes dans le département du Doubs sont : - les chutes de blocs, - les glissements, - les effondrements karstiques. 28 BRGM/RP FR

30 Les chutes de blocs sont très présentes au niveau des falaises traçant les vallées du Doubs, de la Loue et du Dessoubre. Il s agit de falaises calcaires datant du Jurassique moyen à supérieur (Bajocien, Bathonien-Kimméridgien, Portlandien). Les éboulis sont présents au pied de toute barre résistante surmontant un horizon plus tendre. Les éboulis anciens plus ou moins cimentés par des argiles de décalcification sont nombreux, en particulier sur les flancs de la vallée profondément encaissée du Doubs. Les glissements de terrain correspondent généralement à des glissements de talus, et plus rarement à des glissements de versants. On les trouve essentiellement sur les versants de vallée à dominante marneuse (Goumois, Rosureux, Vaucluse ) ; également sur les bords de plateaux ou de reculées. Certains glissements se sont développés à la faveur de structures géologiques érodées, comme pour les anticlinaux érodés de Bonnay et Deluz. Cependant, tous les versants marneux de la région ne sont pas le siège de glissements. Ceux-ci se localisent principalement là où les circulations d eau sont les plus importantes, c est-à-dire dans les secteurs constituant des zones d écoulement préférentiel. Les glissements de versant recensés sont pour la plupart anciens, et surtout recouverts d une végétation dense (fig. 9). Il est, dans ces conditions, difficile de délimiter précisément le glissement. Ils sont généralement très étendus et peu nombreux. S N Fig. 9 - Glissement ancien à Mouthier-Haute-Pierre (souligné par le tiret jaune). BRGM/RP FR 29

31 Dans le Doubs, la morphologie du versant est souvent représentée par une falaise en amont dominant un versant à pente variant de 5 à 60 et différents types de glissements de versant ont été observés : - le glissement de versant avec relief en «marches d escalier» avec en amont des niches d arrachement, correspondant à une succession d écailles glissées, puis un ensemble chaotique de matériaux constituant le bourrelet frontal - exemples des glissements de Bonnay, Morre, Saint-Hippolyte ; - le glissement de versant très étendu avec en tête de glissement un escarpement principal, puis une succession de bourrelets constitués des matériaux remaniés ; - le glissement de versant ayant l aspect particulier d une coulée de boue se développe sur les fortes pentes et présente une accumulation de matériaux en pied de versant - Exemple de Larnod, Goumois. Les glissements de talus sont les plus nombreux, mais leur taille n est jamais très importante (hauteur du talus < 5 m) comparée aux glissements de versants ; cependant leur extension latérale longeant le talus peut atteindre plusieurs centaines de mètres. L aspect est comparable à celui des loupes de glissement sur les versants naturels. Les plus fréquents sont les glissements de pied de talus pour lesquels la surface de rupture passe par la base du talus. Par ailleurs, les glissements de talus routiers ne sont pas rares, et surtout les plus fréquemment rapportés à la connaissance des services de l équipement (fig. 10). Le plus souvent, les glissements de talus routiers concernent les tracés linéaires sur pente à profil mixte : la partie amont étant constituée de déblais et la partie avale de remblai. Le glissement se poursuit jusqu à ce que le profil d équilibre soit atteint. Fig Coupe schématique d un glissement routier. Par ailleurs, les loupes de glissement sont généralement de faible étendue, mais très répandues. On les retrouve à différentes échelles, aussi bien au niveau des glissements de versants que des glissements de talus. La succession de niches 30 BRGM/RP FR

32 d arrachement et de bourrelets de pied confère aux versants marneux un relief moutonné. Les effondrements karstiques concernent les zones de plateaux karstiques, à plus ou moins forte densité de dolines (fig. 11). Le risque d affaissement ou d effondrement est bien réel, à plus ou moins longue échéance, mais l inventaire ne prend en compte que les mouvements avérés et non les mouvements supposés. De ce fait, les zones de dolines ne figurent sur la carte qu à titre indicatif. Par ailleurs, ces régions karstiques sont essentiellement occupées par des forêts et des prairies. Les agriculteurs contournent alors la zone à risque, ou bien entretiennent un bosquet. Les dégâts recensés sont relativement peu abondants, par rapport à l étendue sensible concernée, car ils ne concernent que très rarement des habitations ou des axes routiers. Les études se font alors au cas par cas. Fig Zone à forte densité de dolines à Longeville. BRGM/RP FR 31

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34 5. Conclusions L a consultation des archives pour cet inventaire a été limitée en raison de l accès à l inventaire Mouvements de terrains déjà réalisé par le LRPC d Autun en 1999 pour le compte de la DDE du Doubs. L accès à ces données est régi par une convention de mise à disposition des données, signée avec le BRGM en juillet Après recueillement des données, il apparaît que le département du Doubs comporte peu de mouvements de terrain avérés (341). Il s agit principalement de glissements (171), de chutes de blocs (81) d effondrements karstiques (60), et dans une moindre mesure d érosions de berges (21) et de coulées boueuses (8). Les données actualisées dans la base nationale BDMVT seront accessibles sur le site internet dans le courant du mois de juin. Les visites de terrain ont permis, outre la validation des événements déclarés, le repérage de mouvements non recensés (20). La couverture végétale étant importante dans ce département, il est parfois difficile de localiser précisément les mouvements, notamment certains glissements. Chaque phénomène (glissement de terrain, chute de blocs, effondrement ou affaissement, coulée boueuse et érosion de berge) a fait ensuite l objet d une fiche descriptive pour la BDMVT. Ces différents mouvements de terrain (341) sont orientés suivant le découpage structural de la région, c est-à-dire selon un axe NE-SW : - les zones de dolines sont essentiellement réparties au niveau des plateaux du Jura externe ; - les zones propices aux glissements ou chutes de blocs se retrouvent soit dans les vallées creusées par les différentes rivières, soit au niveau des faisceaux de la zone pré-jurassienne ou de la Haute-Chaîne constituant le Jura interne. Les chutes de blocs sont très présentes au niveau des falaises traçant les vallées du Doubs, de la Loue et du Dessoubre. Il s agit de falaises calcaires datant du Jurassique moyen à supérieur. Enfin, les glissements de terrain correspondent généralement à des glissements de talus et, plus rarement, à des glissements de versants. On les trouve essentiellement sur les versants de vallée à dominante marneuse et également sur les bords de plateaux ou de reculées. BRGM/RP FR 33