departement amenagement et genie hydraulique

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’HYDRAULIQUE -ARBAOUI Abdellah-

DEPARTEMENT AMENAGEMENT ET GENIE HYDRAULIQUE

MEMOIRE DE MASTER

Pour l’obtention du diplôme de Master en Hydraulique

Option: Aménagement et Ouvrages Hydrotechniques

THEME DU PROJET :

CONTRIBUTION A LA SIMULATION AU GLISSEMENT DETERRAIN CAS DE TALUS DE LA CW02 ENTRE BAGHLIA

ET NACIRIA W. BOUMERDES

PRESENTER PAR :

DIB SOUHIRDevant les membres du jury

Nom et Prénoms Grade Qualité

B.TOUAIBIA Professeur PrésidentM.K.MIHOUBID.DJOUDAR

ProfesseurM.A.A

ExaminateurExaminatrice

N.SAIL M.A.A ExaminatriceA.ADDOU M.A.A Promotrice

Février– 2015 -

Remerciements

Au terme de cette étude, je tiens à exprimer mes vifs remerciements :

En premier à Dieu pour tout.

Mes parents, qui ont sacrifié leurs vies pour notre bien.

Mes sœurs pour leur soutien.

A mon chère qui m’a donné du courage pour réussir et qui me

partage mes rêves pour être à la hauteur.

Ma promotrice Madame : ADDOU ANISSA pour ses conseils et son

suivi qui m’ont tout aidé à la réalisation de mon projet.

Tout le corps enseignant et le personnel de l’ENSH et ceux qui ont

contribué de près ou de loin à ma formation.

Aux membres de jury qui auront à juger et à apprécier ce travail.

Je tiens aussi à remercier mes amis qui m’ont aidé pendant la réalisation

de mémoire.

Dédicaces

Je dédié ce modeste travail :

Aux être qui me sont les plus chers aux mondes, ma mère et mon père,

qui je ne saurais jamais exprimer ma gratitude seulement par des mots.

Mon chère M.AMINE et ma future belle famille

A mes chères sœurs « Linda, Razika, Samia, Ardjouna »

A toute mes nièces « Nousa, Chahd, Maria, Takwa, Aiat ,Miral ,Ali,

loudji , Aous »

A mes bons frères « Samir, Yacin, Youcef, Mohamed »

A toute ma famille

A tous mes amis de l’ENSH et sans oublier mes amis de EPST

A tous mes amis « Khaola, Wafa, Nafissa ,Zahra, Mariem »

ملخصن الى في بعض الاحیاكما یمكن ان تؤدي . ظواھر طبیعیة یمكن ان تسبب خسائر معتبرة ھيحركات الارض

.خسائر بشریة

نتین بغلیة و ھذه المذكرة تمثل دراسة تتعلق بالتدعیم ضد الانزلاق الارضي الذي وقع في المنطقة التي تربط بین المدی

و المتواجد بولایة بومراس. 02ناصریة بالطریق الولائي رقم

من اجل تحدید السطوح المحتمل انزلاقھا. Talren04 تحلیل ظاھرة الانزلاق ھذه تمت بواسطة برنامج

.و بناء على ھذا التحلیل تم تحدید نوع التعزیز وفقا لتحلیل تقني اقتصادي

Résumé

Les mouvements de terrain sont des phénomènes naturels qui peuvent être de grandes

ampleurs et provoquer des dégâts considérables. Dans certains cas ils peuvent causer des

pertes en vies humaines.

Le présent mémoire consiste à faire une étude et un confortement d’un glissement de terrain

au niveau du chemin de wilaya CW02 reliant les deux villes : Baghlia et Naciria dans la

wilaya de Boumerdès.

L’analyse de ce glissement est menée par un logiciel : Talren 04 afin de matérialiser les

surfaces de rupture potentielles .A partir de cette analyse on détermine la solution de

confortement adoptée basée sur une étude technico-économique.

Abstract

Landslides are natural phenomena that can be large magnitudes and cause considerable

damage. In some cases they can cause loss of life.

This memory consists to present a study and a reinforcement of a landslide that occurred at

the CW 02 connecting the two cities: Baghlia and Naciria in the wilaya of Boumerdes.

The analysis of this shift is driven by the program: Talren 04 and to materialize the potential

failure surfaces. On this analysis, the solution of reinforcement has been defined, according

to a techno-economic analysis.

TABLE DES MATIERES

Introduction générale

Chapitre I : Etude bibliographiquePartie I : Aperçu du glissement de terrain……….…..………………………………………..01

I.1.Généralités ......................................................................................................................... 01

I.2.Description des mouvements des terrains........................................................................... 02

I.2.1. Les glissements de terrain ............................................................................................... 03

I.2.2. Les écroulements et chutes de blocs .............................................................................. 06

I.2.3. Le fluage…… ................................................................................................................ 06

I.2.4.Les coulées et laves torrentielles ..................................................................................... 08

I.3.Principale causes de glissement…………………………………………………………...08

I.4. Indices et phénomènes induits par les glissements ........................................................... 09

I.5. Technique et moyenne de confortement ........................................................................... 10

I.5.1. Stabilisation par terrassement ......................................................................................... 11

I.5.2. Stabilisation par drainage................................................................................................ 15

I.5.3. Stabilisation par renforcement ........................................................................................ 18

I.5.4. Protection superficielle ................................................................................................... 21

I.6. Conclusion ........................................................................................................................ 22

Partie II : Les travaux concernant le glissement de terrain…………………………………...23

Chapitre II : Méthode de calcul de la stabilité des pentesII.1.Introduction ....................................................................................................................... 31

II.2.Définition du coefficient de sécurité ................................................................................. 31

II.3.Méthodes de calcul de la stabilité ..................................................................................... 31

II.4.Conclusion ......................................................................................................................... 38

Chapitre III : Etude de glissement de terrain de BaghliaIII.1. Introduction .................................................................................................................... 39

III.2. Situation et état des lieux ................................................................................................ 39

III.3. Séismicité du site............................................................................................................. 40

III.4. Données géologiques et résultats de la reconnaissance géotechnique ........................... 41

III.5. Analyse du glissement par logiciel.................................................................................. 44

III.5.1.Présentation du logiciel ................................................................................................ 44

III.5.2.Les principales caractéristiques de Talren4 ................................................................. 45

III.5.3. Les différentes options pour la manipulation de l’interface ........................................ 46

III.6. Application au glissement étudié ................................................................................. 49

III.7.Conclusion ....................................................................................................................... 54

Chapitre IV : Etude de confortementIV.1. Introduction ................................................................................................................... 55

IV.2. Méthode de confortement et de stabilisation ................................................................. 55

IV.2.1.Analyse du glissement après rabattement de la nappe phréatique (tranchée drainante)56

IV.2.2.Résultats et interprétations ........................................................................................... 59

IV.2.3.Analyse du glissement avec mise en place d’un soutènement en pieux ....................... 60

IV.2.4.Analyse par logiciel Talren ........................................................................................... 61

IV.3.Devis quantitatif estimatif ............................................................................................... 63

IV.4.conclusion ........................................................................................................................ 63

Conclusion générale

Références bibliographiquesAnnexes

Liste des tableauxTableau I.01. Éléments caractérisant les différents mouvements de terrain ............................ 08

Tableau III.01.Coefficient d’accélération de zone sismique.................................................... 41

Tableau III.02.Caractéristiques physiques du sol..................................................................... 43

Tableau III.03. Caractéristiques mécaniques du sol................................................................. 44

TableauIII.04 : Caractéristiques du sol…………………………………………………….....49

Tableau III.05 : Récapitulatif du coefficient de sécurité .......................................................... 53

Tableau IV.01. Valeurs du coefficient de sécurité du premier confortement .......................... 59

Tableau IV.02. Caractéristique mécanique des pieux .............................................................. 61

Tableau IV.03. Valeurs du coefficient de sécurité du deuxième confortement ....................... 63

Tableau IV.01. Devis quantitatif estimatif des solutions de confortements............................. 63

Liste des figuresFigure I.01 : Les différentes types de mouvements de terrains……………………………….02

FigureI.02. Glissement plan………………………………………………………………….04

Figure I.03.Glissement rotationnel…………………………………………………………....05

Figure I.04.Glissement rotationnel complexe………………………………………………...05

Figure I.05 : Types d’écroulement ........................................................................................... 06

Figure I.06 : Différentes phases de l'activité d'un glissement de terrain……………………...10

Figure I.07 : Schéma de la solution butée de pied…………………………………………....11

Figure I.08. Schéma de la solution de l’allègement en tête…………………………………..12

Figure I.09 : Schéma d’une bèche…………………………………………………………....13

Figure I.10 : Schéma de contreforts (bèche discontinue)…………………………………….13

Figure I.11 : Schéma d’un masque drainant …………………………………………………14

Figure I.12 : Schéma d’éperons drainants…………………………………………………….14

Figure I.13: Exemples d’ouvrages d’assainissement ............................................................ 15

Figure I.14 : Coupe d’une tranchée drainante .......................................................................... 16

Figure I.16 :Galerie drainante………………………………………………………………...17

Figure I.17 : Réalisation du masque drainant...………………………………………………17

Figure I.18 : Exemple d’ouvrage souple……………………………………………………...19

Figure I.19 : Exemple de tirant d’ancrage actif……………………………………………....20

Figure I.20 : Stabilisation par clouage………………………………………………………..20

Figure I.21 : Exemple de stabilisation de talus par clouage………………………………….21

Figure I.22 : Clouage de pieux……………………………………………………………….21

Figure I.27 : Exemple de talus de déblai dans des sols meubles érodés – CW Boukerdane

Tipaza………………………………………………………………………………………...22

Figure I.24 : Exemple de renforcement……….……………………………………………...23

Figure I.25 : Coefficient de sécurité après le traitement avec géogrille……………………...27

Figure I.26 : Exemple de la tranchée drainante………………………………………………28

Figure I.27 : Protection de la rive de l’oued au pied du talus………………………………...29

Figure II.01 : Surface de rupture……………………………………………………………..32

Figure II.02 : Rupture plane………………………………………………………………….32

Figure II.03 : Découpage d’un talus en tranches…………………………………………….33

Figure II.04 : Les forces agissantes sur une tranche………………………………..………..34

Figure II.05 : Forces agissant sur une tranche d’après l’hypothèse de FELLENIUS………..35

Figure III.01: Localisation de la zone de glissement……..…………………………………..39

Figure III.02: Escarpement à la limite aval de la Chaussée…………………………………..40

Figure III.03: Affaissement de la chaussée…………………………………………………...40

Figure III.04: Déplacement latéral de l’axe de la route……………………………………....40

Figure III.05 : Vue de la pente du talus aval………………………………………………….40

FigureIII.06 : Carte de Micro-zonage sismique RPA99-V2003………………………….......41

Figure III.07 : Carte géologique de Boumerdès……………………………………………...42

Figure III.08: Exemple du menu principal………………………………………...…………47

Figure III.09: La barre de boutons principale…………………………………………..……47

Figure III.10: la barre de boutons contextuelle "Données"…………………………………..48

Figure III.11: La barre de boutons contextuelle "Phasage/Calculs"………………………....48

Figure III.12 : Talus modélisé par Talren 04………………………………………………...50

Figure III.13 : Localisation de la surface de rupture éventuelle(FELLENIUS) ………….....51

Figure III.14: Localisation de la surface de rupture éventuelle(BISHOP)…………………..52

Figure III.15: Localisation de la surface de rupture éventuelle(PERTURBATIONS)……....53

Figure IV.01.Schéma type de la tranchée drainante………………………………………....56

Figure IV.02. Système de drainage…………………………………………………………..56

Figure IV.03.Talus modélisé après rabattement de la nappe par (FELLENIUS)…………....57

Figure IV.04.Talus modélisé après rabattement de la nappe par(BISHOP)………………....58

Figure IV.05.Talus modélisé après rabattement de la nappe par(PERTURBATIONS)……..59

Figure IV.06. Vue en plan de groupes de pieux……………………………………………...60

Figure IV.07. Vue en 3D de groupes de pieux……………………………………………….61

Figure IV.08.Talus modélisé avec un rideau de pieux (FELLENIUS)………………………61

Figure IV.09.Talus modélisé avec un rideau de pieux (BISHOP)…………………………...62

Figure IV.10. Talus modélisé avec un rideau de pieux (PERTURBATIONS)……………....62

Introduction généraleLes sols et les sous-sols instables sont des dangers naturels qui menacent la vie et la propriété.

Parmi les instabilités du sol ; les mouvements de terrain qui se rencontrent fréquemment dans

la construction des routes et des ouvrages. En outre certaines pentes naturelles sont ou peuvent

devenir instables.

Ces phénomènes naturels dont d’origines très diverses et peuvent être catastrophiques et

provoquent des pertes en vies humaines ainsi que des dégâts naturels considérables.

Par conséquent, la propriété ou les terres pourraient ne pas se prêter de façon sure à un

aménagement et une modification d’emplacement.

Les glissements de terrain sont des mouvements qui affectent les talus et les versants naturels.

Ils peuvent provoquer des dommages importants aux ouvrages et aux constructions avec un

impact économique sur certains projets, surtout ceux qui, pour des raisons diverses n’ont pas

fait l’objet d’études préliminaires suffisantes et parfois jusqu’à causer des victimes. Ils

surviennent à la suite d’événements naturels.

L’étude des glissements de terrain relèvent d’une démarche pluridisciplinaire qui fait appel au

géologue, au géomorphologue, à l’hydrogéologue sous la direction d’un géotechnicien

expérimenté.

Ainsi notre travail consiste à analyser et conforter un glissement de terrain qui se situe sur le

CW 02 entre Baghlia et Naciria dans la wilaya de Boumerdès.

Afin de mener à bien cette étude, nous avons organisé notre mémoire en quatre chapitres.

La première concerne une étude bibliographique sur les différents types de glissement, ses

caractéristiques, ses causes et les différents types de confortements.

Le deuxième chapitre résume les méthodes de calcul de la stabilité des pentes.

Le troisième chapitre contient l’analyse et l’étude du glissement pour la détermination des

surfaces de rupture éventuelles. Cette étude a été menée par un logiciel de calcul basé sur

l’analyse limite.

Le quatrième chapitre consiste à dimensionner le système de confortement pour la stabilisation

du glissement.

Notre travail se termine par une conclusion générale reprenant l’essentiel de ce qu’on a appris

et recensé comme méthodes d’étude et de confortement des glissements de terrains.

Chapitre I :

Etude bibliographique

Chapitre I : Etude bibliographique

1

Partie I :

Aperçu du glissement de terrainI.1. Généralités

Qu’est-ce qu’un mouvement de terrain

Un mouvement de terrain, par opposition au phénomène d’érosion (action grain par

grain), est un mouvement de masse.

Les mouvements de terrain n’ont donc rien de commun avec les mouvements orogéniques, les

tremblements de terre ou les phénomènes volcaniques qui trouvent leur origine dans les forces

internes du globe terrestre, et sur lesquels l’homme n’a aucune prise.

Les mouvements de terrain restent, quelle que soit leur importance, à l’échelle humaine :

l’homme peut, en principe, les prévoir, souvent les contrôler et les maîtriser.

Du point de vue géologique, les mouvements de terrain constituent, comme l’érosion un

facteur important de l’évolution morphologique des reliefs.

Sur le plan pratique, ces phénomènes intéressent en premier lieu l’homme, dans le sens

qu’ils font courir des risques à sa vie et à ses constructions. Chaque année des accidents

graves trouvent leur origine dans des mouvements de terrain.

Comment ? Quand ?

Le déclenchement d’un mouvement de terrain est souvent prévisible ; toutefois, il ne

peut être défini dans sa géométrie exacte que par une étude minutieuse.

Certains mouvements peuvent être considérés comme le processus évolutif naturel d’un site ;

par exemple l’éboulement d’une falaise dont le pied est sapé par la mer.

Mais il faut noter que, fréquemment aussi, un mouvement de masse peut être déclenché par

l’action de l’homme. Certains travaux rompent l’équilibre naturel d’un site et amorcent un

processus de rupture de masse sur un site auparavant stable. C’est le cas notamment de

l’ouverture de fouilles superficielles ou profondes, de la modification du régime des eaux

souterraines, de la mise en place de surcharge, de l’usage d’explosifs, etc…

En première analyse, on peut dire qu’une masse de terrain se met en mouvement sous l’action

de pesanteur lorsqu’une certaine limite rhéologique du milieu se trouve dépassée. Il peut

s’agir :

De la résistance à la traction (éboulement rocheux)


2

De la résistance à la compression simple (écrasement de piliers de mines)

De la résistance au cisaillement (glissement)

Du frottement roche sur roche pour les glissements de bancs rocheux sur un joint sec

De la limite de fluage non amorti (certains glissements en milieu argileux)

De la limite de liquidité d’Atterberg (écoulements viscoplastiques ou fluides)

I.2. Description des mouvements des terrainsDe nombreuses classifications sont données dans la littérature technique, elles s’appuient

toutes sur des notions de cinématique, de nature de sols, de stratigraphie, etc.

De manière générale, nous distinguons quatre classes distinctes de mouvements de terrains :

- les glissements de terrain

- les écroulements et les chutes de blocs

- les mouvements de fluage

- les coulées et les laves torrentielles (Gilles,S. Pierre, P.1998)

Figure I.01 : Les différents types de mouvements de terrain (Gilles,S. Pierre, P.1998)


3

I.2.1. Les glissements de terrainUn glissement de terrain correspond à un déplacement généralement lent (de quelques

millimètres par an à quelques mètres par jour) sur une pente, le long d’une surface de rupture

dite surface de cisaillement, d’une masse de terrain cohérente, de volume et d’épaisseur

variables : quelques mètres cubes dans le cas du simple glissement de talus ponctuel à

quelques millions de mètres cubes dans le cas d'un mouvement de grande ampleur pouvant

concerner l'ensemble d'un versant.

Selon la forme de la surface de rupture, on distingue trois types de glissement :

glissement plan, le long d’une surface plane

glissement circulaire ou rotationnel, le long d’une surface convexe

glissement quelconque ou composite lorsque la surface de rupture est un mélange des

deux types (Philippe, R. 1988).

I.2.1.1. Glissement plan

Ils se manifestent lorsqu’il existe une surface topographique pouvant guider une rupture

plane: telle qu’une couche mince de caractéristiques médiocres sur un substratum, Les

volumes des masses en mouvement varient de quelques mètres cubes à plusieurs dizaines de

millions de mètre cubes (Philippe, R. 1988).

-Principaux facteurs déclenchant

Les modifications du régime hydraulique (saturation du matériau, augmentation de

pressions interstitielles….)

Les terrassements

L’érosion naturelle (ruissellements, érosions des berges)

Les séismes (Gilles,S. Pierre, P.1998)


4

FigureI.02.Glissement plan (Durville,J. Gilles,S. 2000).

I.2.1.2. Glissement rotationnel ou circulaire

Ils sont caractérisés par un basculement de la masse glissée le long d'une "surface de rupture"

dont la forme est parfois assimilable à un cylindre à directrice circulaire, c'est le cas en

particulier des ruptures de remblai sur sols mous et de déblai en sols homogènes.

Les volumes des masses en mouvement varient de quelques mètres cubes à plusieurs dizaines

de millions de mètres cubes


Les modifications du régime hydraulique (saturation du matériau, augmentation des


Les terrassements

L’érosion naturelle (ruissellements, érosion des berges)



5

Figure I.03.Glissement rotationnel (Durville,J. Gilles,S. 2000).

I.2.1.3. Glisements complexe

Lorsque le sol est hétérogène ou anisotrope il peut y avoir formation de glissements

"complexes" dont certaines parties correspondent à des mouvements rotationnels et d'autres à

des mouvements plans. C'est le cas, en particulier, des remblais sur versants.

Les volumes des masses en mouvement varient de quelques mètres cubes à plusieurs dizaines

de millions de mètres cubes (Philippe,R. 1988).


Les modifications du régime hydraulique (saturation du matériau, augmentation des


Les terrassements

L’érosion naturelle (ruissellements, érosion des berges)


Figure I.04.Glissement rotationnel complexe (Gilles,S. Pierre, P.1998)


6

I.2.2. Les écroulements et chutes de blocs

Ce sont des chutes brutales et soudaines de masses rocheuses importantes, qui durent

quelques secondes et dont les causes peuvent êtres internes au massif.

- Dislocation d'une masse rocheuse par altération interne

- Glissement banc sur banc d'une masse rocheuse stratifiée

- Ecroulement de masses mises en surplomb par érosion ou dislocation de couches

tendres sous-jacentes

- Ecroulement par fluage ou glissement d'une couche sous- jacente

Les volumes de sol mis en jeu varient entre une dizaine de milliers de mètres cubes

(écroulement en masse) et une centaine de mètres cubes (chutes de blocs). (Philippe,R. 1988).


Les apports d’eau

Les cycles gel-dégel

L’altération

L’érosion

Les séismes (www.geotech-fr.org/sites/default/files/congres/jngg/184.pdf).

Figure I.05 : Types d’écroulement (Philippe,R. 1988).

I.2.3. Le fluage

Le fluage est caractérisé par des mouvements lents et continus, mais à des vitesses faibles.

Dans le cas de fluage, il est difficile de mettre en évidence une surface de rupture. Le

mouvement se produit généralement sans modification des efforts appliqués (contrairement au


7

glissement) : en fait le matériau est sollicité à un état proche de la rupture (Gilles,S. Pierre,

P.1998)

I.2.3.1.Le Fluage dans les sols meubles

Les mouvements de fluage sont la manifestation externe des déformations du sol dans sa

masse. Ce sont des mouvements qui se développent dans une zone dont les contours sont

généralement difficiles à définir.

Dans les formations meubles, les mouvements sont souvent désignés par le terme générique

de fluage. Ce sont des mouvements lents dans la masse, susceptibles d’évoluer par un

phénomène de rupture progressive vers des glissements ou des écoulements (apparition d’une

surface de rupture). Le fluage concerne généralement les marnes, les argiles plastiques de

grande épaisseur supportant une surcharge naturelle ou anthropique. Les volumes de sol mis

en jeu sont comparables à ceux des glissements (Gilles,S. Pierre, P.1998)


La saturation progressive.

L’évolution des caractéristiques mécaniques du matériau.

I.2.3.2. Le fluage dans les sols rocheux

Les mouvements de fluage sont la manifestation externe des déformations du sol dans sa

masse. Ce sont des mouvements qui se développent dans une zone dont les contours sont

généralement difficiles à définir.

Dans les formations rocheuses, les mouvements de fluage sont désignés par le terme de

fauchage et se caractérisent par un basculement ou renversement des sommets de couches très

redressées (proches de la verticale). Le fauchage est susceptible d’évoluer en écroulement ou

en chute de blocs dans les roches tendres vers un glissement. C’est un phénomène qui affecte

les matériaux présentant une schistosité (schistes, gneiss, micaschiste). Les marno-calcaires et

grès sont également sensibles au fauchage.

Les volumes de sol mis en mouvement varient de quelques centaines de m3 à quelques

milliers de m3 (Gilles,S. Pierre, P.1998)


Les mouvements néotectoniques

Le vieillissement et l’altération des joints (Gilles,S. Pierre, P.1998)


8

I.2.4.Les coulées et laves torrentielles

Ce sont des mouvements fluides de suspensions de matériaux de granulométrie variable. Les

mouvements se produisent lorsque la matrice fine atteint une teneur en eau très élevée qui la

liquéfie. Les volumes déplacés se chiffrent en dizaines de milliers de mètres cubes.


La disponibilité d’importantes quantités d’eau.

Fortes précipitations.

Rupture des digues.

Rupture des barrages.

Le tableau I.01 synthétise les éléments qui caractérisent les différentes familles demouvements de terrains.

Tableau I.01. Éléments caractérisant les différents mouvements de terrain

Terrain Vitesse moyenne volume Facteursdéclenchant

Glissement Sols massifsfracturés

très lente à moyennede quelques m 3 à plusde dix millions de m 3 eau, terrassements

Fluage Formationsmeubles

très lentede quelques m 3 à plusde dix millions de m 3

chargement,évolution du

matériau

Ecroulement massifsrocheux

de très lente à trèsrapide

de quelques m 3 à plusde dix mille m 3

eau, gel dégel,séisme

Couléesols argileux

etlimoneux

lâches

très rapidede dix à plusieurs

centaines demilliers de m 3

très fortes pluies,rupture de digues

I.3. Principales causes des glissements

Plusieurs facteurs contribuent au déclenchement des glissements, les plus importants étant :

- La nature des terrains : La nature de terrains dépend de la :

Géométrie de terrains

Résistance au cisaillement des sols ou des roches


9

- L’action de l’eau : l’eau est dans la plupart des cas la cause principale dans la mise en

mouvement des terrains.

-Les actions climatiques : Les facteurs climatiques prépondérants sont constitués par les

apports d’eau. Les autres actions externes, susceptibles de modifier l’état d’équilibre d’un

versant, résultent principalement de modifications de géométrie, de chargements et de

déchargements.

- Les causes mécaniques externes : citons parmi les causes mécaniques externes, le

terrassement au pied du talus, les entailles effectuées dans les talus stables, toute surcharge

naturelle ou artificielle déposée sur une pente, les vibrations naturelles (séismes) ou

artificielles (explosion, machines …)

-Construction sur pente : La construction de remblais sur pente naturelle diminue de

l’ensemble pente et remblai (Martin.2008).

Indices et phénomènes induits par les glissements Indices caractéristiques d’activité d’un glissement : niche d’arrachement, fissures,

bourrelets, arbres basculés, zone de rétention d’eau, fissuration des bâtiments,

déformation des routes, etc.

phénomènes aggravants induits par les glissements de terrain:

formation d’embâcles sur les cours d’eau

laves torrentielles suite à l’apport de matériaux dans les cours d’eau

coulées de boue à partir des bourrelets de pieds formés de matériaux remaniés

Les glissements de terrain se caractérisent par des phases d'activité variables : des périodes de

vitesse de glissement plus élevée avec des phases de calme apparent.

Glissements de terrains actifs

Un glissement de terrain est considéré comme actif si un mouvement peut être constaté. Le

déplacement peut être minime, les déformations de moins d'un millimètre étant toutefois

difficilement détectables.

Les glissements actifs comprennent les glissements présentant des vitesses plus ou moins

constantes à long terme tout comme les glissements avec des phases successives

d'accélérations.

Glissements de terrains réactivés

Désignent les glissements de terrain qui quittent une phase inactive pour entrer dans

une phase active. Habituellement, les glissements de terrain réactivés se déplacent le

long d'une surface de glissement existante


10

Glissements de terrains inactifs

Désignent les glissements de terrain restés immobiles pendant plusieurs années. Ceux-ci se

subdivisent en quatre catégories :

Glissements bloqués.

Glissements latents.

Glissements abandonnés.

Glissements stabilisés. (Aissa,M. 2011).

Figure I.06 : Différentes phases de l'activité d'un glissement de terrain (Aissa, M.2011).

I.5. Technique et moyenne de confortementDans la majorité des cas, l’étude d’un glissement de terrain conduit à définir une solution

confortative et à exécuter des travaux de stabilisation. Cette solution doit tenir compte de la

faisabilité des travaux liée à :

L’investissement consenti

L’accessibilité du site

La période de l’année choisie pour l’exécution des travaux

La cinématique du glissement

Les techniques de stabilisation peuvent être regroupées en quatre grandes familles

1. Les terrassements : actions sur la géométrie et l’équilibre des masses

2. Les drainages : actions sur le régime hydraulique et les pressions interstitielles


11

3. Les renforcements : renforcements mécaniques

4. Protection superficielles (végétalisation, plantation, etc.) (G.Sanglerat,G .Olivari,G.

Cambou,B.1983).

I.5.1. Stabilisation par terrassement

Les conditions de stabilité étant directement liées à la pente du terrain, le terrassement reste le

moyen d’action le plus naturel. On peut distinguer trois groupes de méthodes de stabilisation

par terrassement :

Les conditions sur l’équilibre des masses (allégement en tête et butée en pied)

Les actions sur la géométrie de la pente (purge et reprofilage)

Les substitutions partielles ou totales de la masse glissée (bêches, contreforts,

masques, éperons). (Gilles .S, Pierre .P.1988)

I.5.1.1. Butée de pied et allégement en tête

Le chargement en pied ou le déchargement en tête d’un glissement sont des techniques

généralement efficaces, qui sont très fréquemment utilisées

1) Butée de pied

Le chargement en pied (ouvrage de butée, également appelé banquette dans certaines

configurations) agit de deux manières: d’une part, il équilibre les forces motrices et d’autre

part, il permet de contenir les déplacements de la masse instable.

Figure I.07 : Schéma de la solution butée de pied (Achoui et Dahmani ,2013)

La stabilité au grand glissement suppose deux vérifications :

- L’ouvrage de butée doit limiter les risques de reprise du glissement en amont

- L’ouvrage de butée ne doit pas déclencher d’autres glissements, par exemple à l’aval

(Gilles .S, Pierre .P.1998)

2) Allégement en tête

L’allégement en tête de glissement consiste à venir terrasser le matériau dans la partie

supérieure.

Il en résulte une diminution du poids moteur et par conséquent, une augmentation du

coefficient de sécurité. La méthode de dimensionnement consiste en un calcul de stabilité le


12

long de la surface de rupture déclarée (dans la figure I.11) en prenant en compte la

modification de géométrie en tête. (Gilles .S, Pierre .P.1998)

Figure I.08. Schéma de la solution de l’allègement en tête. (Achoui et Dahmani ,2013)

Le déchargement par terrassement du sommet de la masse glissé, telle qu’il apparaît dans la

figure, peut créer des risques de régression des désordres vers l’amont à court ou long terme.

(Robitaille, Tremblay.1997)

I.5.1.2. Substitutions (bêches, contreforts, masques et éperons)

La solution a priori la plus simple pour traiter un glissement est d’éliminer la masse glissée en

tout ou partie, est de reconstituer le talus à l’aide d’un matériau frottant de bonne qualité, qui

assure, le plus souvent, un drainage en plus de son action mécanique.

1) Substitution totale des matériaux glissés

La substitution totale consiste à venir purger l’ensemble des matériaux glissés et à les

remplacer par un matériau de meilleure qualité. Cela permet de reconstituer le profil du talus

initial.

La substitution de matériaux glissés suppose que l’on prenne un certain nombre de

précautions :

- Reconnaître à l’avance le volume de matériaux concernés.

- Excaver plus profondément la surface de rupture sous peine d’inefficacité totale.

- Assure un bon accrochage entre le substratum et le massif de sol d’apport ; une purge

parfaite des matériaux glissés et la réalisation de redans donnent généralement satisfaction.

- Prévoir un drainage correct du massif de substitution et un exutoire.

- Vérifier que les phases dangereuses des travaux sont prises en compte dans le processus

d’exécution et que l’on ne risque pas d’engendrer une régression des désordres. (Gilles .S,

Pierre .P.1998)

2) Substitution partielle des matériaux glissés

Bèche

Une bèche est une fouille réalisée en partie basse du glissement et sur toute sa largeur,

remblayée par des matériaux frottant et drainants.


13

Elle permet de reporter une partie de la charge sur un horizon plus compact (substratum).

L’ancrage de la bèche ne doit pas être inférieur à 1 m. Les dimensions courantes d’une bèche

sont :

- 4 à 10 m de largeur et 2 à 5 m de profondeur.

Elle permet de transmettre la surcharge du remblai au substratum et si un exutoire peut être

trouvé, elle peut constituer un drainage à l'aval du glissement. (Gilles .S, Pierre .P.1998)

Figure I.09 : Schéma d’une bèche (Achoui et Dahmani ,2013)

Contreforts

On appelle contrefort, une bèche discontinue. Les contreforts sont souvent reliés par des

tranchées drainantes. Elles-mêmes reliées vers un exutoire. Les dimensions d'un ensemble de

contreforts doivent être optimisées sur la base d'un calcul de stabilité le long de la surface de

glissement existante. (Gilles .S, Pierre .P.1998)

Figure I.10 : Schéma de contreforts (bèche discontinue) (Achoui et Dahmani ,2013) Masque drainant

Les masques drainants sont des ouvrages en matériaux granulaires frottant, très perméables

mis en œuvre en parement de talus. Le masque drainant remplit deux fonctions, il permet :

- d’annuler la pression interstitielle dans la portion correspondante de terrain

- de rabattre la nappe et apporter un gain de stabilité.


14

Figure I.11 : Schéma d’un masque drainant (Achoui et Dahmani, 2013)

Généralement, pour une meilleure efficacité, la largeur moyenne L, du masque doit être

supérieure à la moitié de la hauteur H, du talus. Généralement, on limite la hauteur à environ

5ou 6 m. (Gilles .S, Pierre .P.1998)

Eperons drainants

Les éperons drainants (masque discontinu) sont des saignées perpendiculaires au talus, assez

profondes, régulièrement espacées et remplies de matériaux drainants et frottant. Les éperons

drainants remplissent les mêmes fonctions qu’un masque drainant.

Pour être efficaces, les éperons doivent entamer très profondément le talus (plusieurs mètres)

et ne pas être trop espacés (d = H). Dans le cas de sols peu perméables (k < 10 m/s), la

solution éperons drainants devient moins économique car il faut réduire l’espacement des

éperons. (Gilles .S, Pierre .P.1998)

Figure I.12 : Schéma d’éperons drainants (Achoui et Dahmani ,2013)


15

I.5.2. Stabilisation par drainage

I.5.2.1. Drainage de surface

Le drainage de surface n’est rien d’autre que l’assainissement qui consiste en la mise en

œuvre des moyens adaptés pour limiter les infiltrations dans le massif en mouvement et/ou de

la zone sensible. Le drainage de surface est le moyen actif pour limiter le ruissellement et les

infiltrations d'eau dans le massif.

Les ouvrages de collecte des eaux de surface sont principalement les cunettes, les fossés et les

caniveaux. Leur dimensionnement relève de l’hydraulique de surface et leur implantation

dépend des conditions géométriques du site. Ce sont des ouvrages fragiles et leur implantation

doit se faire dans les zones de très faibles déformations. (Achoui et Dahmani ,2013)

Figure I.13: Exemple d’ouvrage d’assainissement (Achoui et Dahmani ,2013)

I.5.2.2. Tranchées drainantes

Les tranchées drainantes, sont des ouvrages couramment employés pour rabattre le niveau

de la nappe. Elles sont implantées sur le site de façon à venir recouper les filets d’eau

(linges de courant dans un horizon homogène, couche aquifère, venue d’eau ponctuelle…

etc.

Le choix de l’implantation (dans le sens de la plus grande pente ou dans un sens parallèle

aux linges de niveau) dépend des résultats de l’étude et conditionne l’efficacité de la

tranchée. (APAT, 2003).


16

Figure I.14 : Coupe d’une tranchée drainante (APAT, 2003).I.5.2.3. Drains subhorizontaux

Les drains subhorizontaux est une technique utilisée dans de nombreuses configurations de

glissement et dans de nombreuses formations géologiques. Cependant, dans les formations

très peu perméables (sols fins), c’est une technique qui s’y prête mal car le rayon d’action des

drains est très faible. Les drains subhorizontaux peuvent drainer des versants instables dans

les cas suivants : Nappe de versant, Couches et poches aquifères, Circulations d’eau localisées

(dans des fractures, dans des couches de faible épaisseur). La définition du système de drains

est très empirique. Elle repose sur l’observation des débits d’exhaure, les diminutions des

pressions interstitielles et des temps de réponse aux apports d’eau.

Figure I.15 : Exemple de drains subhorizontaux (Achoui et Dahmani ,2013)

I.5.2.4. Drains verticaux, puits et galeries drainantes

Les techniques des drains et puits verticaux sont peu fréquemment utilisés pour la stabilisation

des glissements de terrain, sans doute en raison des difficultés d’évacuation des eaux

drainées : gravitairement en profondeur vers des couches plus perméables ou vers le haut par

pompage ou siphonage.


17

Les puits et drains verticaux permettent de couper un aquifère comme le ferait une tranchée

drainant sans être limités en profondeur.

Les galeries drainantes constituent un autre type d’ouvrage profond à partir duquel il est

possible, comme pour les puits, de forer des drains subhorizontaux qui augmentent le rayon

d’action du drainage. (APAT, 2003).

Figure I.16 : Galerie drainante (APAT, 2003).

I.5.2.5. Masques et éperons drainants

Les masques drainants sont des ouvrages en matériaux granulaires grossiers mis en place en

parement de talus, leur rôle est d’annuler la pression interstitielle dans la portion

correspondante de terrain, mais leurs caractéristiques très flottantes apportent également un

gain de stabilité. Les éperons drainants sont des sortes de masques discontinus, s’il est inutile

ou difficile de réaliser un masque, on se contente de faire des saignées remplies de matériaux

drainant régulièrement espacés. ( Gilles,S. Pierre, P.1998)

Figure I.17 : Réalisation du masque drainant (Achoui et Dahmani ,2013)


18

I.5.3. Stabilisation par renforcement

Ce principe de renforcement des sols repose sur l’introduction dans le sol des inclusions,

destinées à améliorer les caractéristiques mécaniques du sol. (Hubert.1979)

Les renforcements par des éléments résistants sont classés en deux catégories :

- Les renforcements rigides : dans ce cas il s’agit d’un traitement homogène du sol qui

se traduit par une augmentation de la densité. De la rigidité et de la cohésion ce genre

de renforcement peut travailler suivant les types : en traction, en compression et en

flexion. il résulte une amélioration du taux de travail possible au niveau des fondations

et une diminution des tassements.

- Les renforcements souples : il s’agit d’ajouter au sol des éléments de matière souple

destinés pour permettre à l’ouvrage de résister à des sollicitations qu’il n’était pas en

mesure de les supporter auparavant , ces renforcements travaillent généralement en

traction comme les produits géosynthétiques (les géotextiles, les géogrilles, etc…)

I.5.3.1. Ouvrages de soutènement

Ces ouvrages fonctionnent comme des massifs poids. On les dimensionne en vérifiant la

sécurité vis-à-vis de deux mécanismes de rupture : la rupture interne (la méthode de calcul

dépend du type d’ouvrage et de la modélisation de l’interaction sol-structure) et de la rupture

externe.

L’ouvrage a une fonction locale, il protégé une route par exemple, mais il suit le mouvement

et sa déformabilité lui permet de le faire sans grand dommage.

Ces techniques, qui supportent des déformations du sol, sont couramment utilisées pour

traverser des zones à évolution lente, impossible à arrêter au vu de leurs dimensions.

Les calculs sont menés pour vérifier la stabilité interne et on vérifie que la stabilité générale

n’est pas trop perturbée par la présence de l’ouvrage. La stabilité locale est en générale

assurée par le caractère monolithique de l’ouvrage. (Gilles .S, Pierre .P.1998)


19

Figure I.18 : Exemple d’ouvrage souple (Achoui et Dahmani ,2013)

I.5.3.2. Tirants d’ancrage actifs

Le principe consiste à réduire les forces actives du glissement et à accroitre les contraintes

normales effectives sur la surface de rupture. Pour ce faire, on ancre des tirants constitués de

câbles d’acier multi torons dans le terrain stable situé sous la surface de rupture, et on

applique en tête un effort de traction. Cet effort peut être réparti sur la surface du terrain par

l’intermédiaire de plaques ou de petits massifs en béton armé. Dans de nombreux cas, les

tirants sont combinés à un mur ou à des longrines.

Les ancrages sont efficaces dans :

- des terrains naturellement cohésifs (argiles et silts à basse plasticité et donc peu

déformables).

- des terrains naturellement cimentés ou des sables et des graviers présentant une cohésion

réelle (due à la fraction fine) ou apparente (fournie par l’humidité).

- des roches disloquées.

- des terrains situés au-dessus de roches de mauvaise qualité.

L’utilisation des ancrages n’est pas recommandée pour les interventions qui concernent la

stabilisation des terrains meubles présentant un comportement cohésif.

Technique réservée aux sites de faible extension et qui n’ont pas encore glissé. Elle est mal

adaptée à la configuration des glissements de versants naturels lorsqu’elle est associée à des

rideaux (palplanches, parois moulé) à cause des modifications apportées au champ des

écoulements hydrauliques. (Gilles .S, Pierre .P.1998)


20

Figure I.19 : Exemple de tirants d’ancrage actif (Gilles .S, Pierre .P.1998)

I.5.3.3. le clouage

C’est une technique qui consiste à renforcer des sols in situ par des barres passives. Ces barres

peuvent être battues ou scellées dans des trous de forages. Elle est principalement développée

dans deux domaines :

- Soutènement des excavations

- Stabilisation des pentes

Ces inclusions métalliques peuvent travailler aussi bien en traction, en flexion ou en

cisaillement, suivant le type d’ouvrage. (Gilles .S, Pierre .P.1998)

Figure I.20 : Stabilisation par Clouage (Gilles .S, Pierre .P.1998)


21

Figure I.21 : Exemple de stabilisation de talus par clouage (Achoui et Dahmani ,2013)

I.5.3.4. Clouage par pieux ou micropieuxOn peut utiliser des fils de pieux pour renforcer les sols en place, ces derniers travaillent en

cisaillement et permettent le blocage des cercles de glissement qui se propagent dans le sol,

ces pieux doivent avoir un espacement minimum de 2 mètres pour permettre leur exécution.

En revanche, le procédé de micropieux sert à rigidifier le sol de façon à enserrer un certain

volume de sol entre un nombre suffisant de micropieux et s’ils sont liaisonnés entre eux, ils

vont travailler comme un squelette structural au sein du sol. (www.syntec-

ingenierie.fr/media/uploads/tables.../4geotechnique.pdf)

Figure I.22 : Clouage de pieux

(www.syntecingenierie.fr/media/uploads/tables.../4geotechnique.pdf)

I.5.4. Protection superficielle

La stabilité générale du talus étant assurée, cependant son état de surface peut se dégrader

par érosion sous l’action des agents météoriques pluie, vent, gel. C’est une protection active

dont le but est de limiter l'érosion superficielle (liée au gel-dégel et aux eaux de ruissellement)


22

de la matrice meuble des talus, responsable du déchaussement de pierres ou de petits blocs

lors de fortes précipitations. (Durville,J. Gilles,S . 2000).

Figure I.23 : Exemple de talus de déblai dans des sols de la matrice meuble érodés – CW

Boukerdane TIPAZA (Durville,J. Gilles,S. 2000).

La technique consiste à réinstaller un couvert végétal sur une pente mise à nu par l'érosion ou

par des travaux de terrassement, ce qui permet à la végétation de fixer le talus par son emprise

au sol (racines, couvert aérien) et limite ainsi le départ de sols et de pierres. En parallèle, des

dispositifs peuvent être installés pour stabiliser les terrains et assurer la prise de la végétation.

La technique de protection superficielle nécessite au préalable :

- L’étude de stabilité de talus (stabilité d'ensemble et stabilité des blocs rocheux isolés)

- la détermination des zones sensibles à purger

- l’étude hydrogéologique et la prise en compte des écoulements superficiels

- L’étude pédologique, écologique et la détermination des espèces végétales les plus adaptées

ainsi que la technique de semis à employer (Durville,J. Gilles,S. 2000).

I.6. ConclusionL’étude des mouvements de terrain est particulièrement complexe et représente depuis des

siècles le sujet de recherche de beaucoup de laboratoires et universités. Tout au long de ce

travail nous nous sommes attelés à regrouper presque toutes les théories développées qui

traitent le phénomène de glissement de terrain et tout ce qui en découle dans un cadre

prédéfini. Dans la première étape, on a donné la problématique du glissement de terrain et

dans la deuxième étape on a identifié et différencié tous les types de glissement, avec un

recensement de plusieurs types de soutènement et de confortement possibles en fonction des

contraintes des sites étudiés et de la faisabilité des travaux de confortement.


23

Partie II :

Les travaux concernant le glissement de terrain Exemple d’application : confortement d’un glissement de talus par

des nappes de géotextiles

-Un massif de sol frottant renforcé par des nappes régulières de géotextile de haute résistance.

-Le massif sera édifié par couches successives de 0.40m d’épaisseur, constitué de remblai

sableux frottant compacité à 95%.

-Afin de pouvoir s’intégrer dans l’environnement, le parement sera monté en gradin et

permettra une végétalisation des paliers.

Principe de dimensionnement

La stabilité interne du mur renforcé par géotextile est vérifiée par logiciel TALREN en

cherchant un coefficient de sécurité global supérieur ou égal à 1.5 pour les cercles de rupture

qui passe dans le mur.

L’espacement vertical entre les nappes de géotextile est optimisé de manière à avoir un

coefficient de sécurité de même ordre de grandeur pour les cercles passant dans le mur et les

cercles passant en arrière. (Session de formation. ( K.Zaghouani 15-16 Décembre 2006)

Figure I.24 : Exemple de renforcement ( K.Zaghouani 15-16 Décembre 2006)


24

Confortement des ouvrages en terre par la technique du clouage

incliné sur le réseau ferré Français

Le traitement des désordres dans les déblais ne peut pas toujours se faire par des techniques

classiques comme le terrassement ou le drainage, faute de place en crête de talus ou à cause

de conditions d’accès difficile ; c’est pourquoi la SNCF a développé ces dernières années la

technique du clouage incliné avec peau de confinement qui permet de renforcer le déblai par

des clous scellés et protéger la talus par un parement souple qui laisse passer l’eau, permet à

la végétation de se développer et faciliter les conditions de surveillance qui sont essentielles

pour un bon suivi des Ouvrages en terre. (Vincent TALFUMIERE)

Le risque mouvement de terrain à ParisLe sous-sol de la Ville de Paris comporte plusieurs types de roches dont l’exploitation a donné

naissance à des cavités souterraines. On trouve notamment des vides dus aux anciennes

carrières de calcaire et de gypse. Par ailleurs, des vides souterrains peuvent se former par

dissolution du gypse présent dans le sous-sol.

Ces vides peuvent être à l’origine d’effondrement ou d’affaissement de terrain.

La Ville de Paris est soumise à d’autres risques de mouvement de terrain : retrait, gonflement

des terrains argileux, glissement de terrains, mauvaise stabilité des remblais…

Les mesures engagées par la Ville pour prévenir et limiter les conséquences d’un

mouvement de terrain :

A Paris, l’Inspection Générales des Carrières (IGC) est en charge de la gestion des risques liés

au sous-sol. Elle a pour mission l’établissement, la tenue à jour et la publication de cartes des

carrières souterraines. Cet inventaire des zones à risque a permis l’établissement de périmètres

de risque de mouvement de terrain annexés au PLU(le Règlement du Plan Local Urbanisme)

qui délimitent les zones sous minées. Le PLU de la Ville de Paris impose que les

constructions et les modifications de bâtiments sur les zones sensibles soient soumises à des

conditions spéciales définies par l’IGC. L’IGC dirige des travaux de confortement

consolidation des anciennes carrières, par des travaux de remblaiement ou de comblement.

Les services techniques de la Ville de Paris assurent un suivi régulier des ouvrages

d’assainissement situés dans les zones potentiellement dangereuses. (Bertrand Delanoë .2009)


25

La gestion des risques naturels à Constantine et les perspectives de

solutionsPendant longtemps, la gestion des risques naturels à Constantine, consistait en une prise en

charge des familles sinistrées qui étaient relogées provisoirement dans des cités de transit

installées pour la circonstance à la périphérie de la ville, sur les versants d’El Ménia. On se

rappelle bien de la série de hangars en tôles ondulées visibles à la montée d’El Ménia.

Au début, la gestion des risques passait par la réalisation de centres de transit permettaient le

transfert des populations dans des cités de transits installés à la périphérie de la ville

Par la suite, et devant l’ampleur des problèmes générés par les dégâts aux constructions, la

solution de la ville nouvelle commence à s’imposer sur le champ politique local avec la

création d’une ville nouvelle sur le plateau d’Ain El Bey situé à une dizaine de kilomètres au

Sud de la ville, avec les caractéristiques suivantes :

1 500 Ha, 50 000 logements et 300 000 habitants prévus.

Le transfert de population, suppose la démolition des constructions les plus affectées, mais

aussi la dédensification du tissu urbain.

Toutes solutions passent par une étude intégrée des glissements de terrain à Constantine qui

s’articule autour de la bonne connaissance des glissements de terrain à Constantine.

L’analyse de la relation pluie- glissement doit être privilégiée pour mieux cerner si les

épisodes pluvieux peuvent déclencher des mouvements de terrain, appuyée par le suivi du

comportement de la nappe et surtout l’impact de l’interconnections des nappes présentes sur

le site de la ville.

A. Protection et la prévision, une gestion efficace des risques naturels

La gestion des risques peut être effectuée de plusieurs manières ; quand la crise est proche,

voire imminente, la prévision est fondamentale car elle permet de prévenir la population et de

mettre en œuvre un système de pré alerte, puis d’alerte. La prévision traduit la préparation de

la gestion de crise.

La protection est considérée comme une réponse unique à certains dangers, elle a contribué

alors à mettre en évidence des réponses techniques et à développer la culture dite d’«ingénieur

».

La stratégie de prévision et de protection qui est souhaitable à la ville de Constantine devrait

prendre en compte la stabilisation des glissements de terrain actifs et le confortement des


26

constructions partiellement endommagées sur les différents sites d’instabilité. Cette stratégie

sera appuyée par des procédures de démolition des constructions totalement dégradées.

B. La mise en œuvre d’un dispositif de surveillance des glissements de terrain

L’installation de systèmes de mesures et de surveillance des différents paramètres des

glissements de terrain qui ont pour but de pouvoir suivre les déplacements en profondeur et à

la surface du sol ; ces multiples enregistrements des mouvements du sol permettent de

pouvoir prédire le déclenchement imminent de glissements de terrain et d’alerter les Autorités

avant le déclenchement de la crise. Il s’agit de contrôler en temps réel l’évolution des

glissements de terrain de façon régulière et permanente,

La stratégie de surveillance développée pour la ville de Constantine consiste en un système

de mesures qui comprend :

- Des sondages piézométriques avec un programme régulier de suivi piézométrique

- Des sondages carottés équipés d’inclinomètres et une surveillance du suivi inclinométrique

- Des essais géotechniques de laboratoire sur les échantillons prélevés des carottes des

sondages pour définir les paramètres d’identification et de résistance des matériaux

constitutifs des glissements.

- L’installation de repères de déplacements et de points géodésiques sur les sites d’instabilité

qui faciliteront la lecture du rythme des déplacements en surface des glissements.

(BENAZZOUZ Mohamed Tahar, BOUREBOUNE L)

Traitement du glissement de CW 27 PK 60 +300Afin de traiter ce point de glissement, nous proposons de dégager la masse du sol affecté par

le glissement. Ensuite, nous procédons à reconstruire le talus en commençant de la rive de

l’oued de Bouhamdane, vue sa proximité du point de glissement à traiter. Le système de

renforcement utilisé dans cette étude est la géogrille. La stabilité du talus reconstitué est

analysée par le logiciel SLIDE 6.0, comme le montre la figure suivante. (NOUAOURIA M,

LAFIFI B, MIMOUN A)


27

Figure. 1.25 : Coefficient de sécurité après le traitement avec géogrille (NOUAOURIA

M, LAFIFI B, MIMOUN A)Solution de confortement :

Au vu des désordres apparents et des constats faits lors de notre visite au point de glissement

de Bouhamdane, nous avons noté les points suivants:

a. Vidange de la lagune

Nous pensons que toute l’eau qui a été vidangée s’est infiltrée dans les terrains en amont du

C.W 27 et sous chaussée et en aval de la route. Cette imbibition a surement dégradé les

caractéristiques du terrain qui est visiblement sensible à la variation de la teneur en eau car il

est de nature argilo-limoneuse.

Les glissements ont été ainsi provoqués et n’ont non seulement pas touché la chaussée et le

talus aval de la chaussée, mais également le talus et les terrains en amont de la route.

L’opération de vidange se fera par la réalisation de tranchées drainantes; l’une de collecte

implantée sous la source en amont du glissement d’une profondeur de 5 mètres de forme

prismatique (1.50 mètres à la base et 10 mètres en longueur) et deux tranchées d’évacuation

reliées à la première, de forme rectangulaire (de base 1.5 mètres et de hauteur variable avec

un minimum de 1.5 mètres) et jetées dans le fossé trapézoïdale en pied du talus.

Ces tranchées seront remplies de pierres sèches de granulométrie 60/200mm.

b. Drainage des terrains

Compte tenu de la configuration topographique et de la présence de la lagune en amont du

site, il convient de capter et canaliser les eaux d’infiltration et les sources éventuelles afin


28

d’éviter qu’elles ne viennent dégrader les caractéristique des sols. Ce drainage concerne le

talus en amont.

Le dispositif de drainage comprend

- Une tranchée drainante

Disposée sous le fossé bétonné de forme trapézoïdale en pied du talus de déblai. Cette

tranchée de 220 m de long et de 3 m de profondeur et de 1.20 m de largeur est remplie de

graviers 25/40 enveloppés dans un géodrain, au bas de la tranchée est posée une buse

perforée en PVC enveloppée dans un géodrain pour l’évacuation des eaux d’infiltration.

Cette tranchée aura pour rôle de protéger le corps de chaussée et le corps du remblai des

infiltrations provenant du talus, comme le montre la photo suivante.

Figure I.26 : Exemple de la tranchée drainante

e. Protection des berges de l’oued

Au niveau des berges de l’oued de Bouhamdane et du talus qui le surplombe, une protection

anti-érosion et un maintien de la butée sont indispensables.

La protection envisagée consiste à réaliser, sur la berge droite de l’oued sur une hauteur de

5m, une carapace en béton épaisse de 4 m suivant le talus taillé préalablement.

Des déflecteurs en enrochement bétonné seront ancrés dans le lit de l’Oued.

Ces déflecteur de dimensions L = 12m, l = 1.5m et H = 1m seront disposés tous les 20m

perpendiculairement à la berge.

Cet ouvrage en gros enrochement (résistance aux forces hydrodynamiques de l’oued) devra

intéresser tout au long de la zone concernée par le glissement et par l’érosion due à l’oued.


29

Le dispositif de confortement avec tous les détails et dimensions est illustré dans la figure

Figure I.27 : Protection de la rive de l’oued au pied du talus

Glissement de terrain au chemin La perlier

Un affaissement de la chaussée a été provoqué par les inondations de janvier dernier. Les

autorités, interpellées par les riverains, tardent à lancer des travaux de confortement de la rue.

Un important glissement de terrain a affecté le chemin La perlier (actuel Sfindja), au Telemly,

à Alger Centre. La chaussée s'est rétrécie et une faille est visible sur presque une quinzaine de

mètres, un peu plus loin que le n°140, chemin Sfindja. Les automobilistes sont obligés de

ralentir pour permettre le passage d'un autre véhicule sur cette route à double sens, qui relie le

boulevard Krim Belkacem à la rue Bougara, plus haut (côté El Biar). Le glissement de terrain,

consécutif aux fortes précipitations et inondations de janvier dernier, menace, selon les

riverains, la vie des résidents, des piétons et des automobilistes. Des pans entiers s'effritent

chaque jour : les habitations situées plus bas sont menacées par les pierres qui se détachent.

Les riverains déplorent «l'inertie» des autorités de l'APC mises en garde par la population.

L'APC assure avoir entrepris les procédures administratives pour engager des travaux de

confortement de la chaussée. «Nous avons lancé une consultation. Les travaux de réalisation

d'un mur de soutènement sera réalisé au plus tard d'ici un mois», précise le vice-président


30

chargé du social, M. Bettache, qui assure que les travaux ont été retardés par la lourde

procédure administrative. Selon l'élu, des travaux divers ont déjà été engagés dans ce quartier

où les affaissements sont monnaie courante. «Nous avons déjà réalisé un mur sur une

longueur de 30 m. Les terres appartiennent aux propriétaires des villas qui, faute de moyens,

ne peuvent pas engager des travaux», relève-t-il. Le chemin La perlier se trouve au Telemly

qui signifie en berbère Thala Oumely «La source blanche ombragée» ou «La source de la

pente».

Les glissements de terrain du Télemly sont bien importants dans cette partie de la ville. Tout

le quartier serait bâti sur un terrain marécageux, une sorte de oued (merdja) regorgeant d'eau,

nous signalent plusieurs sources. Les permis de construire ont été gelés depuis le temps du

wali Nourani. «Le dégel des permis n'est pas à l'ordre du jour. L'APC a ouvert un parc, mais a

utilisé du gabionnage seulement. Mais même avec cette technique, nous ne pouvons éviter des

glissements», (Nadir Iddir)

Réalisation de 512 confortements sur le réseau routier : TIZI-

OUZOU

La direction des Travaux publics (DTP) de Tizi-Ouzou a lancé la réalisation de 512

confortements de tronçons affectés par des glissements de terrain sur le réseau routier de la

wilaya, au titre du programme de développement sectoriel 2014, a indiqué samedi dernier le

chargé du bureau de développement des infrastructures. Sur ce nombre, il a été réalisé, à ce

jour, 464 confortements, dont 91 sur le réseau des routes nationales (RN), 93 sur le réseau des

chemins de wilaya (CW) et 280 sur le réseau des routes communales, a indiqué à l’APS

Noureddine Guellal. Il a, également, signalé la concrétisation de travaux de confortement de

37 ouvrages d’art, dont 22 sont situés sur des routes nationales et 15 autres sur le réseau des

chemins de wilaya. M. Guellal a, en outre, fait part d’une opération de réhabilitation réalisée,

sur un axe de 17 km de la RN 68, reliant Draa El Mizan et Tizi Ghenif, jusqu’à la commune

de Mekira (limite administratives avec la wilaya de Boumerdès), parallèlement au

parachèvement, durant la même année (2014), d’une opération d’entretien au profit de 6

ouvrages d’art, construits sur des routes nationales. (Bettache.M)

Chapitre II :

Méthodes de calcul de

la stabilité des pentes

Chapitre II : Méthodes de calcul de la stabilité des pentes

31

II.1.IntroductionLa stabilité des pentes est un problème complexe pour de multiples raisons. Le comportement

mécanique des sols et des roches dépend de nombreux paramètres (densité, teneur en eau…)

qui ne sont pas forcément connus pour des problèmes réels car la reconnaissance du terrain ne

peut être exhaustive. La géométrie des différentes couches de sols peut même ne pas être connue

précisément.

II.2.Définition du coefficient de sécuritéLe calcul de la stabilité des talus est généralement estimé à l’aide d’un coefficient appelé :

coefficient de sécurité FS .Ce coefficient est défini comme étant le rapport du moment par

rapport à un point fixe de la résultante des forces résistantes au glissement aux forces

provoquant le glissement.

mouvementleprovoquantforcesdesMomentsmouvementauxtresisforcesdesMoments

FStan

Le facteur de sécurité minimal F adopté est assez rarement inférieur à 1.5. Il peut quelque fois

être égal à 2 voire à 2.5 pour des ouvrages dont la stabilité doit être garantie à tout prix, ou pour

des méthodes dont l’incertitude est grande (analyse en contrainte totale avec risque d’erreur sur

la valeur de la cohésion drainée CU)

La définition des seuils des facteurs de sécurité dépend de l’approche adoptée, des fréquences

de sollicitations de l’ouvrage en question et du risque crée par la rupture. En condition normale,

Fellenius propose un seuil égal à 1.25 alors que F=1.5 pour Bishop (l’approche de Fellenius est

plus conservatoire que celle de Bishop). (Guide technique LCPC .1998)

II.3.Méthodes de calcul de la stabilitéII.3.1. Le calcul à la rupture

L’analyse de la stabilité des talus est traitée comme un problème d’équilibre limite.

Les calculs à la rupture supposent que le terrain se comporte comme un solide rigide-

plastique (ou rigide-rupture). Le critère de plasticité (ou rupture) est défini par une loi classique

(Mohr-Coulomb en général).

Ce critère atteint au niveau de limite du volume étudié (surface de rupture potentielle).

(BENAISSA. 2003)


32

Figure II.01 : Surface de rupture (Guide technique LCPC.1998)

II.3.1.1. Rupture plane

Le modèle de calcul est celui d’un massif de sol infini reposant par une interface plane sur un

substratum, avec un écoulement parallèle à la pente. La figure suivante représente une tranche

de sol et les forces qui lui sont appliquées : W le poids du bloc de sol considéré, V et H les

efforts sur les côtés du bloc, N et T les réactions normale et tangentielle à la base du bloc, UL

l’effort dû à la pression d’eau latérale et U l’effort dû à la pression d’eau à la base.

Compte tenu de l’hypothèse de pente infinie, on peut admettre que V = 0 et que H et ULs’équilibrent de part et d’autre. En écrivant que la résultante des forces appliquées est nulle, on

peut calculer N et T, ainsi que le coefficient de sécurité Fs= Tmax /T. (BENAISSA. 2003)

Figure II.02 : Rupture plane (BENAISSA. 2003)

Le critère de rupture de Coulomb s’écrit :

)1.....(....................)(cosmax IItgUNdxcT

T=W. sinβ

Avec : β : l’angle d’inclinaison de la pente et du plan de glissement mesuré par rapport à

l’horizontale


33

dx : la distance entre les deux extrémités du bloc.

On obtient l’expression suivante :

)2.....(....................)(2sin

2 IItgtghhhcF ww

Avec :

γ: poids volumique du bloc

h : la profondeur verticale du plan de cisaillement. (BENAISSA. 2003)

II.3.1.2.Rupture circulaire

Dans le cas des ruptures circulaires, le coefficient de sécurité F défini comme étant le rapport

des moments des forces résistantes par rapport aux moments des forces motrices. (pentes-

tunnels.eu/didactpente/pente/.../mod.../methodesC_rupt1.htm).

II.3.1.2.1 Méthode d’analyse globale

Le coefficient de sécurité de différents cercles peut être calculé analytiquement (si des

hypothèses sur la répartition des contraintes le long de la surface de rupture sont effectuées) et

le coefficient de sécurité et la position de la surface de rupture la plus défavorable dans ces cas

simples (Méthode de Taylor…).

II.3.1.2.2 .Méthode des tranches

Cette méthode consiste à considérer les forces qui tendent à retenir un certain volume de terrain,

délimité par les forces libres du talus et une surface de rupture potentielle et celles qui tendent

à la mettre en mouvement

Figure II.03 : Découpage d’un talus en tranches (BENAISSA. 2003)


34

Figure II.04 : Les forces agissantes sur une tranche (www.pentes

tunnels.eu/enseignement/.../ac1_calcul_stabilité_pentes.pdf)

La méthode des tranches consiste à découper le volume de sol en un certain nombre de

tranches limitées par des plans verticaux. En l’absence d’eau, une tranche (n) est soumise à :

Son poids W =b∑( γi.hi)

Les efforts inter-tranches décomposés en efforts horizontaux Hn et Hn+1 et en efforts

verticaux Vn et Vn+1

La réaction Rn du milieu sous-jacent sur l’arc AB (résistance de cisaillement). Elle se

décompose en une composante normale et tangentielle. (BENAISSA. 2003)

1. Méthode de Fellenius(1936)

C’est la méthode la plus simple pour l’analyse de stabilité des talus. Fellenius fait l’hypothèse

simplificatrice telle que :

La ligne de glissement est de forme circulaire

Les efforts inter-tranches sont totalement négligés.

La seule force agissant sur l’arc AB est le poids W.

Par rapport au centre O, on peut définir :

Le moment moteur comme celui du poids des terrains W tendant à provoquer le glissement.


35

Figure II.05 : Forces agissant sur une tranche d’après l’hypothèse de FELLENIUS (Guide

technique 1998).

1.1. Les forces agissant sur une tranche d’après l’hypothèse de FELLENIUS

Force de pesanteur (poids propre de la tranche)

La force de pesanteur est appliquée au centre de gravité pour chaque tranche. Elle est donnée

par la formule suivante :

W=b∑(γihi)

Avec :

W : poids propre de la tranche

b : largeur d’une tranche

hi : hauteurs des tranches

Le poids ‹‹W›› étant une force qui présente deux composantes :

N=W cosα et T=W sinα

N : composante normale stabilisatrice

T : composante tangentielle déstabilisatrice au cercle de glissement.

Force de cohésion

Fc=C.AB

Avec :i

bAB

cos

C : cohésion du sol considéré.


36

α : l’angle orienté que fait le rayon du cercle passant par le milieu de la base de la tranche

avec la verticale

b : la largeur des tranches

AB : longueur de l’arc délimitant la base de la tranche.

Force de frottement

Ff=( N –Ui .AB)tgφ= (W cosα-Ui.AB) tgφ

Force de l’eau

Ui=γw .h.AB

Force sismique

T=a.W

Avec : W : poids de la tranche

a : coefficient d’accélération de zone sismique.

L’expression du facteur de sécurité :

)3....(....................sin

)cos(cos)(

1

1 IIW

tagUWi

bCséismesansF n

i

n

iiii

s

)4....(....................)**(1sin

)cos(cos)(

1

1 IIdnaW

RW

tagUWi

bCséismeavecF n

ii

n

iiii

s

dni : distance entre le centre de gravité de la tranche et le centre du cercle de glissement.

2. Méthode de Bishop(1954)

La méthode de BISHOP (1955) est assurément la méthode de calcul c’équilibre limite la plus

employée pour l’analyse de stabilité. Elle permet de modéliser des talus à géométrie complexe

comportant plusieurs couches de sol avec des conditions hydrauliques variées. Cette méthode

repose sur les hypothèses suivantes :

La ligne de glissement est toujours de forme circulaire.

Les efforts verticaux inter-tranches sont nuls (Vn-Vn+1=0)

Le coefficient de sécurité F est constant tout le long de la surface de rupture

L’expression du coefficient de sécurité F donnée par Bishop (1955) en prenant en compte les

caractéristiques drainées du sol est la suivante :


37

)5..........(....................sin

1cos

1)cos(

1

1'

'2'

IIW

Ftagtag

tagbuWbc

F n

ii

n

iii

iiiiiii

s

Avec :

i : l’indice de la tranche

c’i : la cohésion drainée du sol a la base de la tranche

φi’ : l’angle de frottement drainée du sol

bi : la largeur de la tranche

Wi : le poids de la tranche

αi : l’angle d’inclinaison par rapport à l’horizontale de la tangente à la courbe de rupture à la

base de la tranche.

Sur la base des hypothèses que les efforts inter tranches horizontaux sont nuls la formule

devient :

)6........(....................

sin

cos1cos

1

1

'2'

IIW

tagbuWbcF n

iii

n

i iiiiiiii

S

(BENAISSA.2003)

3. Méthode des Perturbations

Cette méthode a été mise au point au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC).

Par MM. Raulin, Rouques et Toubol (1974) est une méthode d’équilibre limite de calcul de

stabilité d’un massif de sol qui fait l’hypothèse de l’équilibre global du massif le long d’une

surface de rupture. Elle suppose que la contrainte normale à la surface de rupture potentielle,

en un point M de celle –ci, peut être écrite sous la forme :

σ=σ0 (λ+μ tngα) avec σ0 =γhcos2α qui est la contrainte obtenue par Fellenius(1927)

Avec :

γ: le poids volumique du sol au-dessus de M

h : la hauteur au-dessus de M

α : l’angle de la surface de rupture avec l’horizontale

λ et μ deux coefficients réels à déterminer

Le coefficient de sécurité a pour définition :

)7..(..............................tan

tanmax IImobiliséntcisaillemeauceresisdisponiblentcisaillemeauceresisF


38

Avec :

SFtagutagc '

0'

Ces calculs sont très longs à la main, par contre s’ils sont traités par ordinateur, les temps de

calcul sont alors relativement brefs. (Guide technique .1998)

II.4.ConclusionDans cette partie nous avons pris une idée générale sur les différentes méthodes d’analyse de

glissement ainsi que le calcul du coefficient de sécurité par ces différentes méthodes pour faire

ressortir la solution adopter pour conforter le glissement.

Ces méthodes sont basées essentiellement sur la détermination de coefficient de sécurité Fs.

Chapitre III :

Etude de glissement de

terrain de Baghlia

Chapitre III : Etude de glissement de terrain de Baghlia

39

III.1. IntroductionCe chapitre concerne l’étude du glissement de terrain apparu sur le chemin de wilaya CW02

reliant la ville de Baghlia et Naciria.

Le siège de glissement de terrain est chronique localisé surtout au niveau 1/3 aval de la

chaussée.

En s’appuyant sur les données topographiques, géologiques et géotechniques du site, cette

analyse a pour but de localiser les différents plans de rupture éventuels indispensables pour

concevoir un type de confortement pertinent adapté à ce type de glissement. Elle conduite par

l’utilisation d’un logiciel de calcul de stabilité des talus.

III.2. Situation et état des lieuxLe site de glissement est situé au niveau du CW 02 reliant la ville de Baghlia à celle de

Naciria.

Il affecte la chaussée sur 30m de largeur (en tête de glissement) et on observe un affaissement

sensible de la chaussée. Ce glissement est provoqué par plusieurs facteurs :

Angle de talus très élevé, environ 45% à l’origine.

Suppression de la butée de pied par le terrassement de la route.

Stagnation importante des eaux au pied du talus.

Mal protection du talus.

Figure II.01 : Localisation de la zone de glissement


40

L’escarpement principal est situé en aval de la chaussée et affecte l’accotement .il présentedes fissures de traction et un effondrement de 2.00 à 3.00m de hauteur, tel que la tête du talusest constituée d’un remblai hétéroclite.

Figure III.02: Escarpement à la limite Figure III.03: Affaissement de la chausséeaval de la Chaussée

Figure III.04: Déplacement latéral de l’axe Figure III.05: Vue de la pente du talus avalde la route

La topographie du site, en aval de la route représente un talus avec une pente importante de

45% avec la présence d’un oued (Kouanine) au pied de talus.

III.3.Séismicité du siteAfin d’introduire l’effet sismique sur le calcule de la stabilité au glissemnt de notre talus situédans une zone sismique classée par le règlement parasismique algérienne (RPA-99 Version2003). D’après le règlement parasismique Algérienne le territoire national est subdivisé enquatre zones de séismicité croissante classé comme suite :

Zone I :sismicité négligable ZoneIIa :sismicité faible Zone IIb :sismicité moyenne Zone III :sismicité élevée


41

TableauIII.01 : Coefficients d’accélération de zone sismique

Notre ouvrage est situé à Boumerdes classé dans la zone IIb (sismicité moyenne) caractériséepar une activité tectonique se manifestant sous forme de séisme de magnitude moyenne.

Figure III.06 : Carte de Micro-zonage sismique RPA99- V2003

III.4. Données géologiques et résultats de la reconnaissance géotechniqueD’après la carte géologique au 1/50000 de Dellys-Tizi Ouzou, la géologie est caractérisée

par des dépôts d’alluvions récents reposant localement sur les formations de type post nappes

du miocène, représentées par des marnes et des grés. La couche d’assise est constituée par

des couches marno-calcaires durs et denses de couleur grisâtre se débitant en blocs.

ZONE

Groupe I IIa IIb III

1 A 0,15 0,25 0,30 0,40

1 B 0,12 0,20 0,25 0,30

2 0,10 0,15 0,20 0,25

3 0,07 0,10 0,14 0,18


42

Un programme d’investigations géotechniques a été entrepris par le LCTP, comprenant une

réalisation d’un levé topographique et deux (02) sondages carottés (SC 01 en aval et SC 02 en

amont de la chaussée). Ainsi que des essais de laboratoire tel que :

Identification sur échantillons intacts.

Cisaillement à la boite de Casagrande.

Figure III.07 : Carte géologique de Boumerdès

III.4.1. Les sondages carottiers

-Sondage N°1(en aval de la chaussée)

0,00-9,60m : remblais hétéroclite

9,60-20,60m : argile marneuse schisteuse grisâtre renfermant par endroits des traces

blanchâtres.

-Sondage N°2(en amont de la chaussée)

0,00-1,50m : remblais

1,50-4,50m : argile marneuse marron

4,50-7,30m : argile marneuse grisâtre à cassure conchoïdale

7,30-14,00m : argile marneuse schisteuse grisâtre.

III.4.2. Essais en laboratoire

Essais physiques

La densité sèche et la densité humide.

La teneur en eau


43

Essais d’identification

L’analyse granulométrique

L’analyse sédiméntométrique

Les limites d’Atterberg

Essais mécaniques :

Essais de cisaillement à la boite de Casagrande du type CU (consolidé non

drainé)

Tableau III.02.Caractéristiques physiques du sol.

Sondage N° 1 1 2 2 2

Profondeur 10,65-11m 15,30-15,80m

3,00-3,40m 9,00-9,60m 11,70-13,30m

Essaisphysiques

ω(%) 16.13 17.75 - 21.56 16.40

ɣh(t/m3) 2.11 2.04 - 1.98 2.10

ɣd(t/m3) 1.81 1.73 - 1.62 1.80

Sr(%) 89.61 85.82 - 88.52 89.17

Analysegranulo-métrique P<80µ 80.36 79.93 62.41 74.64 64.80

Limitesd’Atterberg

WL(%) 78.53 58.54 71.40 54.02 58.24

Wp(%) 35.27 27.92 33.02 26.35 27.38

Ip(%) 43.26 30.62 38.38 27.67 30.86

Ic(%) 1.44 1.33 - 1.17 1.36

Commentaire Sol trèsdense,

détrempé,très plastique

Sol trèsdense,

détrempé,très plastique

Sol trèsplastique

Sol dense,détrempé,

trèsplastique

Sol très dense,détrempé, très

plastique

Source : LCTP

Légende :

ω : Teneur en eau ; ɣh : Densité humide ; ɣd : Densité sèche ; Sr : Degré de saturation

WL : Limite de liquidité ; WP : Limite de plasticité ; Ip : indice de plasticité


44

P : pourcentage des passants inférieurs à 80μ

Tableau III.03. Caractéristiques mécaniques du sol

Sondage N° 1 1 2 2

Profondeur 10.65-11m 15.30-15.80m 9.00-9.60m 11.70-13.30m

Essais decisaillement à

la boite deCasagrande

C (KN/m3) 09 32 11 28

φ (degrés) 21 27 29 33

Source LCTPIII.4.3.Interprétation des résultats

D’après les résultats obtenus par les essais d’identification (granulométrie et limite

d’Atterberg…), le sol peut être classé dans la catégorie des sols dense détrempé très plastique.

Ce type de sol est très sensible à l’eau, et par conséquent son comportement devient très

plastique. Ainsi nous estimons que la cause du glissement étudié est due particulièrement à la

présence d’eau dans cette zone.

III.5. Analyse du glissement par logicielAujourd’hui, ils existent plusieurs logiciels utilisés pour les calculs des glissements,

mais chaque logiciel a ses propres algorithmes (méthodes de résolutions et paramètres de

modélisation).On peut donc obtenir suivant la méthode de résolution utilisée, des informations

plus ou moins variées.

En ce qui concerne l’étude de glissement présentée dans ce mémoire, nous utiliserons un

logiciel de calcul basé sur la méthode d’analyse limite appelé Talren 4.

III.5.1.Présentation du logiciel

Le Talren 4 est un programme qui permet d’analyser la stabilité des sols et déterminer la

surface de rupture potentielle. Le programme Talren 4 permet de calculer le coefficient de

sécurité le plus faible, ce programme possède aussi des coefficients de pondérations selon la

norme adoptée. Ainsi, avec ce logiciel selon le cas, nous pouvons distinguer trois modes

d’exécution différents :

Le mode d’exécution habituel lorsque nous avons moins d’informations sur le

glissement potentiel


45

Le mode d’exécution avec un point de passage imposé du glissement potentiel

Le mode d’exécution dont le cercle de glissement potentiel doit passer

tangentiellement à une couche.

III.5.2.Les principales caractéristiques de Talren4

III.5.2.1. L'interface graphique interactive

L'interface de TALREN 4 est une interface graphique interactive, développée en fonction des

principes suivants :

• la plupart des manipulations, en particulier le dessin de la coupe, peuvent être effectuées à

l'aide de la souris. Il est également possible de visualiser et de modifier les propriétés des

différents éléments (données et résultats) à l'aide du bouton droit de la souris.

• le logiciel TALREN 4 propose une visualisation graphique chaque fois que c'est possible :

les courbes d'anisotropie, ou les contraintes le long de la surface de rupture sont 2 exemples

d'affichage graphique proposés.

• Chaque donnée n'est saisie qu'une seule fois, pour garantir une grande fiabilité et limiter les

manipulations nécessaires en cas de modification des données.

• De nombreux assistants (jeux de pondérations/sécurité partiels) et bases de données (sol,

renforcements) sont disponibles.

III.5.2.2. La gestion du phasage

TALREN 4 permet d'étudier des projets et non plus seulement des coupes, c'est-à-dire que la

gestion du phasage d'exécution est intégrée au logiciel : à partir d'une coupe initiale (qui doit

comporter tous les éléments qui seront utilisés dans le phasage : lignes géométriques,

caractéristiques des sols, surcharges, renforcements). Il est possible de définir dans le même

fichier plusieurs phases d'exécution successives (chaque phase correspondant à une coupe du

projet) :

• activation/désactivation d'éléments de sols, surcharges, ou renforcements

• modification de certaines caractéristiques de sols

• modification des conditions hydrauliques

III.5.2.3. La recherche automatique de surfaces de rupture

Dans le cas des surfaces de rupture circulaires, une option de recherche automatique des

surfaces de rupture est disponible en complément de l'option de définition du quadrillage

manuel.


46

III.5.2.4. Méthodes de calculs à la rupture (spirales logarithmiques)

TALREN 4 propose, outre les 3 méthodes de calcul à l'équilibre limite (Fellenius, Bishop,

perturbations), la méthode de calcul à la rupture (avec des surfaces de rupture de type spirales

logarithmiques).

III.5.2.5. Démarche générale d'utilisation de la nouvelle interface

Le logiciel se décompose en deux grandes parties : le mode "Données" d'une part et le mode

"Phasage/calculs" d'autre part.

La démarche classique d'utilisation du logiciel est la suivante :

• Ouverture du logiciel : le mode actif est le mode "Données"

• Création d'un nouveau fichier projet ou ouverture d'un fichier projet existant

• Définition ou modification des données générales (ou éventuellement aucune modification

dans le cas d'un fichier existant)

• Basculement en mode "Phasage/Calculs" à l'aide du bouton de la barre de boutons

contextuelle prévu à cet effet

• La première phase est générée par défaut : l'utilisateur définit ou modifie ses paramètres si

nécessaire

• La première situation est générée par défaut : l'utilisateur définit ses paramètres ou modifie

ses paramètres si nécessaire

• Création si nécessaire d'autres situations pour la première phase, grâce aux boutons de la

barre de boutons contextuelle ou aux options du menu "Phases et situations

• Création si nécessaire d'autres phases, grâce aux boutons de la barre de boutons contextuelle

ou aux options du menu "Phases et situations"

• Lancement des calculs, soit au fur et à mesure des situations, soit pour toutes les situations

d'une phase, soit pour toutes les situations de toutes les phases : le calcul peut être lancé soit à

partir des 3 options de calcul du menu "Calculs et résultats", soit à partir des 3 boutons de

calcul de la barre de boutons contextuelle.

• Visualisation des différents types de résultats soit sur le dessin, soit sous forme de tableaux

de résultats.

III.5.3. Les différentes options pour la manipulation de l’interface

1. Les différentes zones à l'écran

Les différentes "zones" de l'interface de TALREN 4 sont les suivantes :

• Le menu principal (complété par le menu contextuel)

• La barre de boutons générale et les barres de boutons contextuelles

• Le navigateur des phases et situations (visible seulement en mode Phasage/Calculs)


47

• La zone graphique

• La barre d'état

• Les boîtes de dialogue

1.1. Le menu, les barres de boutons et le navigateur

1.1.1. Le menu principal

Le menu, dont l'arborescence complète est illustrée sur la Figure III.07, comporte les

rubriques principales suivantes :

Fichier

Edition

Affichage

Données

Phases et situations

Calcul et résultats

Options

Aide

Figure III.08 : Exemple du menu principal

1.1.2. La barre de boutons principale

Figure III.08 : La barre de boutons principale

Les boutons ci-dessus correspondent dans l'ordre aux fonctions suivantes :

Nouveau fichier

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Zoom sur une fenêtre définie par l'utilisateur


48

Zoom avant

Zoom arrière

Copier dans le presse-papier l'élément sélectionné

Capture d'écran

Commentaires généraux

Les boutons comportent chacun une légende, qui s'affiche lorsque la souris passe dessus.

1.1.3. Les barres de boutons contextuelles

Les barres de boutons contextuelles "Données" d'une part, et "Phasage/Calculs" d'autre part,

ne sont pas affichées simultanément. Est affichée celle qui correspond au mode "actif" du

logiciel.

Dans tous les cas, les boutons comportent chacun une légende qui s'affiche lorsque la souris

passe dessus.

1.1.3.1. Barre de boutons contextuelle "Données du projet"

Celle-ci comporte principalement les boutons équivalents aux fonctions du menu "Données

du projet" :

Figure III.10: la barre de boutons contextuelle "Données"


Outil "Sélection"

Description générale du projet

Dessin de lignes géométriques

Dessin de surcharges (surcharges réparties puis torseurs)

Dessin de renforcements (clous, tirants, bandes puis butons)

Définition des jeux de caractéristiques de sol (ouverture d'une boîte de dialogue)

Basculement en mode "Phasage/Calculs"

1.1.3.2. Barre de boutons contextuelle "Phasage/Calculs"

Celle-ci comporte principalement les boutons et objets équivalents aux fonctions des menus

"Phases et situations" et "Calculs et résultats" :

Figure III.11 : La barre de boutons contextuelle "Phasage/Calculs"


49


Basculement en mode "Données"

Définition des conditions hydrauliques (ouverture d'une boîte de dialogue)

Propriétés de la situation sélectionnée (ouverture d'une boîte de dialogue)

Calcul de la situation sélectionnée

Calcul de toutes les situations de la phase sélectionnée

Calcul de toutes les situations pour toutes les phases

Configuration de l'affichage graphique des résultats (ouverture d'une boîte de

dialogue, accessible seulement si des résultats sont disponibles pour la situation

affichée)

Résultats détaillés par surface (ouverture d'une boîte de dialogue, accessible

seulement si des résultats sont disponibles pour la situation affichée)

Efforts dans les renforcements (ouverture d'une boîte de dialogue, accessible


Résultats détaillés par tranches (ouverture d'une boîte de dialogue, accessible


III.6. Application au glissement étudié- Les paramètres d’entrée sont :

- Les coordonnée x,y utilisé pour la modélisation de la coupe géotechnique

(x : Distance, y : Profondeur).

- Le niveau statique de la nappe (m), tel que la valeur moyenne du niveau statique et de

1 m en dessous de la route.

- Les paramètres géotechniques de chaque couche γ (KN/m3), C (KN/m3) et φ(°)

Tableau III.04 : Caractéristiques du sol

Les couches Couleur γ (KN/m3) C (KN/m2) φ(°)

Terre végétale Vert 12 50 19

Remblai Marron 21.10 10 25

Argile Jaune 19.80 30 30


50

A. Modélisation du talus

Figure III.12 : Talus modélisé par Talren 04


51

B. Cercle de rupture le plus critique

B.1.Calcul par la méthode de FELLENIUS

Figure III.13 : Localisation de la surface de rupture éventuelle(FELLENIUS)


52

B.2.Calcul par la méthode de BISHOP

Figure III.14 : Localisation de la surface de rupture éventuelle(BISHOP)


53

B.3.Calcul par la méthode des PERTURBATIONS

Figure III.15 : Localisation de la surface de rupture éventuelle(PERTURBATIONS)

Tableau III.05 : Récapitulatif du coefficient de sécurité

Méthodes Coefficient de sécurité

(sans séisme)

Coefficient de sécurité(avec séisme)

FELLENIUS 0.83 0.44

BISHOP 0.90 0.54

PERTURBATIONS 0.90 0.53

Remarque : la représentation des figures de localisation de la surface de rupture avec séisme

est représentée dans l’annexe.


54

III.6.1. Résultats et interprétations de l’analyse

D’après les résultats obtenus par logiciel Talren 4 basé sur l’analyse limite, on constate que la

valeur des coefficients de sécurité est inférieure à 1dans les deux cas donc le talus est instable

donc il faut chercher des solutions pour le talus le rendre stable est le coefficient de sécurité

aura une valeur supérieur à 1.

III.7.ConclusionD’après les résultats de l’étude on remarque que : L’analyse du glissement par le logiciel

Talren 4 a donné un coefficient de sécurité inférieure à 1 dans les deux cas. Ce coefficient a

été calculé par trois méthodes différentes, toutes basées sur la méthode des tranches, le

coefficient le plus faible a été donné par la méthode de FELLENIUS, sa valeur est de 0.83

(sans séisme) et 0.44 (cas de séisme).

On constate, aussi, que la surface de rupture se propage du sommet de l’accotement en aval de

la route jusqu’au pied du talus et d’une profondeur estimée entre 8,70m et 9m en dessous de

l’accotement sur la couche l’argile. Donc le glissement est peu profond et le cercle de

glissement critique correspond à un coefficient de sécurité égal à 0.83 par la méthode des

tranches.

La petite différence entre les valeurs des coefficients de sécurité calculés par les trois

méthodes est due aux hypothèses de calcul propres à chaque méthode d’analyse. On conclut

que la méthode de Bishop est la plus réaliste par rapport aux autres méthodes.

Chapitre IV :

Etude de confortement

Chapitre IV : Etude de confortement

55

IV.1. IntroductionL’étude d’un glissement de terrain, nous conduit à définir une solution confortative et à exécuter

des travaux de stabilisation. Les différentes solutions envisageables sont examinées dans l’ordre

d’une progressivité croissante des moyens mis en œuvre : des solutions réparatrices aux

solutions curatives, en allant des solutions les plus simples aux plus complexes qui doivent être

passées par le jugement, l’expérience et l’intuition du géotechnicien.

Donc le choix de la technique de la stabilisation devra être le fruit d’un compromis entre trois

aspects qui sont :

Analyse des paramètres techniques du site

La connaissance des techniques de stabilisation

Les impératifs technico-économiques

L’analyse des paramètres techniques du site sont basées sur un calcul d’équilibre limite ou

numérique, qui conduit à évaluer quantitativement l’incidence des paramètres de l’instabilité

telles que la géométrie, hydraulique, les caractéristiques mécaniques des terrains.

Le résultat de ces calculs permet donc de classer les actions correspondantes (terrassement,

drainage, soutènement et amélioration des efforts résistants).

La connaissance de la technique de stabilisation permet de proposer un procédé de stabilisation

que l’on maîtrise parfaitement dans les limites d’utilisation.

Ainsi,

L’adaptation entre l’action de confortement et la cause du glissement

La pérennité de certaines techniques et les possibilités d’entretien ultérieur

La progressivité d’application des moyens : on commence généralement par un système

de drainage ou un terrassement qui sont les causes directes des mouvements

L’analyse globale du glissement conforté est menée par logiciel Talren 4.

IV.2. Méthode de confortement et de stabilisationPour l’étude de la stabilisation du talus, nous avons opté pour deux systèmes de confortement

qui se résument en :

- Stabilisation par drainage

- Stabilisation par soutènement (mise en place d’une série des pieux).

Le choix de ces deux systèmes de confortement est lié à la faisabilité des travaux au niveau du

site qui présente des contraintes écartant certaines solutions envisageables.

Pour chaque cas, nous avons recalculé le coefficient de sécurité par la méthode des tranches

par Talren 4


56

A partir des résultats trouvés, nous avons fait ressortir du coefficient de sécurité pour les

différents cas étudiés.

IV.2.1.Analyse du glissement après rabattement de la nappe phréatique (tranchée

drainante)

Le but à atteindre est la diminution des pressions interstitielles et non l’évacuation d’un débit

maximum. Donc la tranchée drainante est couramment utilisée pour rabattre le niveau de la

nappe (1-3m). Elle est implantée ou placée en amont du glissement de façon à venir recouper

les filets d’eau. L’implantation de la tranchée drainante peut être réalisée sur une profondeur de

4m et d’une ouverture à la base de 1m.

Figure IV.01. Schéma type de la tranchée drainante (Costet,J. Sanglerat ,G. 1981)

Figure IV.02. Système de drainage


57

Les valeurs du coefficient de sécurité après le rabattement de la nappe :

Par la méthode de FELLENIUS :

Figure IV.03.Talus modélisé après rabattement de la nappe par (FELLENIUS)


58

Par la méthode de BISHOP :

Figure IV.04.Talus modélisé après rabattement de la nappe par(BISHOP)


59

Par la méthode des PERTURBATIONS

Figure IV.05.Talus modélisé après rabattement de la nappe par(PERTURBATIONS)

IV.2.2.Résultats et interprétations

Après analyse par Talren 4, le cercle critique du glissement potentiel signale selon la méthode

utilisée les coefficients de sécurité suivants :

Tableau IV.01. Valeurs du coefficient de sécurité du premier confortement

Méthodes Coefficient de sécurité(sans séisme)


FELLENIUS 1.50 1.33

BISHOP 1.67 1.52

PERTURBATION 1.64 1.49

En comparant avec l’état initial du talus et en s’appuyant sur les résultats obtenus par le logiciel

Talren 4, nous constatons que le coefficient de sécurité a augmenté de plus de 40%.

Le cercle se situe au milieu du talus, cela sécurise la route, ce qui est le but de l’étude.


60

IV.2.3.Analyse du glissement avec mise en place d’un soutènement en pieux

Les pieux sont utilisés lorsque le sol n’est pas suffisamment résistant, stable ou homogène pour

assurer une stabilité à la structure. Dans ce cas on a prévoit une série des pieux de diamètre

1.2m sur une longueur de 30 m, disposés en alternance et espacé de 2.5 m. Ces pieux d’une

longueur totale de 12,5 m relié par une chape.

La résistance d’un groupe de pieux est du :

Au poids de la dalle

À l’influence mutuelle des pieux

Aux charges excentrées

À la charge du séisme

Aux moments

Tel que : P (poids propre de la dalle)= 36.75KN.ml

Ce (coefficient d’efficacité ou rendement)=77.11%

Se (surcharge d’exploitation)=150KN

S (charge du séisme)=2KN.m

M(le moment)=1800KN.m

Détail d’un plot de pieux

Figure IV.06. Vue en plan de groupes des pieux


61

Figure IV.07. Vue en 3D de groupes de pieux

IV.2.4.Analyse par logiciel Talren

Tableau IV.02. Caractéristiques mécaniques des pieux

γ(KN/m3) C(KN/m2) φ(°)

Pieu 25 250 25

Figure IV.08. Talus modélisé avec un rideau des pieux (FELLENIUS)


62

Figure IV.09. Talus modélisé avec un rideau des pieux (BISHOP)

Figure IV.10. Talus modélisé avec un rideau des pieux (PERTURBATIONS)


63

Tableau IV.03. Valeurs du coefficient de sécurité du deuxième confortement

Méthodes Coefficient desécurité (sans séisme)


FELLENIUS 1.34 1.23

BISHOP 1.54 1.37

PERTURBATIONS 1.51 1.36

La stabilisation par rideau des pieux au pied du talus, a donné un coefficient de sécurité égale

à 1,34, (sans séisme) et 1.23 (avec séisme).

Remarque : La représentation des figures de la modélisation du talus dans le cas accidentelle

sont représenté dans l’annexe.

IV.3.Devis quantitatif estimatifTableauIV.04. Devis estimatif des solutions de confortements

Nature Quantité (ml) Prix

unitaire(DA)

Prix global(DA)

Solution 1 Tranchée drainante 29170 60000 175.0200000

Solution 2 Rideau des

pieux

Pieux 150 50000.00 750000000

semelle 2% / 15000000

Cout total 765.0000000

IV.4.conclusionLe calcul de la stabilité a été effectué par plusieurs méthodes et par différentes variantes pour

arriver à une analyse comparative entre les résultats ainsi de savoir l'influence de chaque facteur

sur le processus de glissement.

Nous avons remarqué, d’après les résultats obtenus, que les deux systèmes de confortement ont

permis un gain appréciable en ce qui concerne la valeur du coefficient de sécurité. Néanmoins,

le confortement par réseau des pieux reste la méthode la plus efficace si on se réfère à la valeur

du coefficient de sécurité calculé.


64

Il est à noter que le choix définitif d’une méthode de confortement ne repose pas seulement sur

la valeur intrinsèque du coefficient de sécurité mais dépend aussi de plusieurs autres paramètres

en particuliers la facilité d’exécution et le coût de réalisation. De ce fait, notre choix de la

méthode de stabilisation s’oriente, plutôt, vers un confortement par tranché drainante en amont

du talus. Mais pour une stabilisation efficace le meilleur choix est motivé d’une série des pieux

en aval du talus.

Conclusion générale

Les déplacements ont des conséquences relativement importantes. L’étude et l’analyse d’un

mouvement de terrain mettent en évidence la possibilité de la suppression du risque.

Le travail présenté dans ce mémoire a pour objectif le confortement d’un glissement de terrain

situé au niveau du chemin de la wilaya CW 02 dans la wilaya de Boumerdès.

Le confortement d’un glissement de terrain passe, d’abord, par la localisation de la surface de

rupture dans le sol afin de connaitre ses dimensions, en particulier sa profondeur. En plus de

cette donnée, il est de la plus grande importance d’avoir une idée sur son origine : surcharges,

écoulements d’eau altération des sols ou simplement ruissèlement exceptionnel.

La réparation d’un glissement de terrain existant est une fonction de la réduction des forces

motrices ou bien celle de l’augmentation des forces de résistances. Plusieurs méthodes existent

pour stabiliser un mouvement de terrain tel que les terrassements, le drainage, les soutènements

rigides ou souples.

L'analyse du problème a permis de mettre en évidence un coefficient de sécurité très faible<2

dans les deux cas, soit avec ou sans séisme relatifs aux deux types de confortement.

A l’issue de cette étude, nous avons envisagé deux systèmes de stabilisation qui ont consisté en

une tranchée drainante en amont du talus avec un coefficient de sécurité dans le cas sans séisme

qui varie de 1.50 à 1.67, le cas avec séisme varie de1.33 à1.52 et la mise en place d’un rideau

des pieux en aval du talus avec un coefficient de sécurité qui varie de1.34à1.54 sans séisme et

de 1.23 jusqu’à 1.37 dans le cas accidentel. Ces résultats montrent que la deuxième variante est

nettement préférable comme solution du point de vue résistance et efficacité.

Références bibliographiques

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CW19, willaya de Guelma. Mémoire d’ingéniera. Ecole Nationale Supérieure des Travaux

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-Benaissa,A .2003. Glissements de terrain : Calcul de stabilité. Office des publications

universitaires Ben-Aknoun (Alger) .95p.

-Benazzouz, M. Boureboune, L. 2001.Evaluation du risqué des glissements de terrain en

milieu urbain appliquée à la ville de Constantine : les causes et les conséquences. Atelier

international de Formation sur les Risques Majeurs et les Catastrophes Naturelles Stratégies

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- Bettache, M.2015. TIZI-OUZOU : Réalisation de 512 confortements sur le réseau routier.

Al moudjahid.

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-Durville, J. Gilles, S. 2000. Stabilité des pentes : Glissement en terrain meuble. Technique de

l’ingénieur.254p.

-Gilles,S. Pierre ,P.1998.Guide technique .Stabilisation des glissements de terrain .Laboratoire

Central des Ponts et Chaussées.97p.

-Hubert, B. 1979. Fondations et ouvrages en terre.Eyrolles.548p.

-Iddir,N. 2012.Glissement de terrain au chemin la perlier : les riverains interpellent l’APC

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- MARTIN,P. 2008.Géotechnique appliquée .Eyrolles.236p.

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Ponts et Chaussées .80p.

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www.syntec-ingenierie.fr/media/uploads/tables.../4geotechnique.pdf

www.polymtl.ca/merlin/downloads/Laville-Memoire.pdf

www.geotech-fr.org/sites/.../Cours%20Pentes%20Ph%20Reiffsteck.pdf

www.pentes-tunnels.eu/enseignement/.../ac1_calcul_stabilité_pentes.pdf

pentes-tunnels.eu/didactpente/pente/.../mod.../methodesC_rupt1.htm

Annexes

Les annexes

Figure 01 : Levé topographique de la zone de glissement

Figure 02 : Profil en long de la chaussé

Figure 03 : Sondage N°1

Figure 04 : Sondage N°2

Cercle de rupture le plus critique dans le cas accidentel

Figure 05 : Localisation de la surface de rupture (FELLENIUS)

Figure 06 : Localisation de la surface de rupture (BISHOP)

Figure 07 : Localisation de la surface de rupture (PERTURBATION)

Figure 08.Talus modélisé après rabattement de la nappe par (FELLENIUS)

Figure 09.Talus modélisé après rabattement de la nappe par (BISHOP)

Figure 10.Talus modélisé après rabattement de la nappe par (PERTURBATION)

Figure 11. Talus modélisé avec un rideau des pieux (FELLENIUS)

Figure 12. Talus modélisé avec un rideau des pieux (BISHOP)

Figure 13. Talus modélisé avec un rideau des pieux (PERTURBATION)

departement amenagement et genie hydraulique

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