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J. EL KHATTABI C. BOULEMIA E. HENRY E. CARLIER Laboratoire artois mécanique et

J. EL KHATTABI C. BOULEMIA E. HENRY E. CARLIER Laboratoire artois mécanique et habitat (LAMH) Équipe hydrologie, sol et environnement (HSE) Université d'Artois, Faculté des sciences appliquées de Béthune Technoparc Futura 62400 Béthune Démarche méthodologique pluridisciplinaire pour l'étude des instabilités de versants : application aux glissements du Rif central (Maroc) Résumé Les instabilités de terrain font l'objet de nombreuses études regroupées en deux grandes méthodes : les méthodes naturalistes et les méthodes mécaniciennes. Ces méthodes, qui adoptent une approche qualifiée de linéaire, aboutissent souvent à des résultats partiels, d'où l'intérêt de la mise en place d'une approche transversale. Dans cet article, nous avons formulé une démarche méthodologique pluridisciplinaire qui s'appuie sur une approche transversale. Elle associe à la fois géomorphologie, géologie, hydrogéologie et géotechnique. Le fondement de la méthodologie repose sur une analyse de l'instabilité, suivie d'une modélisation et d'une cartographie. Pour mettre en pratique la méthodologie, une première expérimentation a été effectuée dans les versants nord du Rif central (M aroc). Les résultats obtenus ont permis d'identifier les facteurs macrodéstabilisateurs et les mécanismes microdéstabilisateurs à l'origine des instabilités en révélant le rôle du charriage tectonique. L'intégration de ces résultats dans un modèle de rupture nous a conduits à la réalisation de simulations en 2D. Cette méthodologie peut s'avérer particulièrement appropriée pour analyser et modéliser les phénomènes et cartographier les risques en zones rurales ou urbaines implantées dans des sites potentiellement instables. Mots-clés : démarche méthodologique pluridisciplinaire, instabilités, facteurs macrodéstabilisateurs, mécanismes microdéstabilisateurs, Rif central. Multidisciplinary methodological process for the study of slope instabilities : application to landslides in the Central Rif (Morocco) Abstract G round instabilities have been the subject of num erous studies using tw o m ain m ethods : the naturalist and the m echanic m ethods. Those m ethods use an approach described as linear often lead to p artial results, which m akes it necessary to set u p a transversal approach. In this paper we have elaborated a m ultidisciplinary m ethodological process, based on a transversal approach associating geom orphology, geology, hydrogeology and geotechnics. T he base of the m ethodology lies on instability analysis follow ec by m odeling and m apping. 109 R E V U E F R A N Ç A I S E D E G É O T E C H N I Q U E N ° 1 0 0 3e t r im e s t r e 2 0 0 2 Introduction Les mouvements de terrain, phénomènes naturels ou liés aux actions anthropiques, sont souvent à l'ori gine de nombreux dégâts tant matériels qu'humains. La prévention de ces dégâts se concrétise par la réali sation de cartes de risques qui constituent le support de base pour la réalisation des cartes réglementaires, comme par exemple les Plans d'exposition aux risques (PER) en France (Flageollet, 1989). Ces der nières délimitent les zones non constructibles, pou vant le devenir grâce à des aménagements spéci fiques. Les instabilités font l'objet de nombreuses études que l'on peut classer en deux grandes catégories selon qu’elles utilisent des méthodes naturalistes illustrées par les travaux de Milliès-Lacroix (1968) et Van Asch (1980) ou des méthodes mécaniciennes à l'image de l'étude effectuée par Rascon (1984) concer nant les glissements sur des plans de stratification. Ces méthodes, qui adoptent une approche qualifiée de « linéaire », aboutissent souvent à des résultats T o test this m ethodology, our first experim ent was carried out on the northern hillsides of the C entral R if (M orocco). T h e obtained results have m ade it possible to identity m acrodestabilizing factors and m icrodestabilizing m echanism s responsible for the instabilities by bringing to light the role of the tectonic overthrust. T he integration of those results into a rupture m odel allowed us to carry out sim ulations in 2D . T his m ethod can prove particulary efficient when we need to analyse and m odelize phenom ena or m ap the risks for ru ra l or urban areas set on potentially unstable sites. Key words : m ultidisciplinary m ethodological process, instabilities, m acrodestabilizing factors, m icrodestabilizing m echanism s. C entral R if. partiels. Par contre, les nouvelles méthodes dites interdisciplinaires ou mixtes, développées par plu sieurs auteurs (Bogaard et al., 2000 ; Maquaire et ai, 2001), offrent une approche plus globale et sont très prometteuses. Cependant, elles ne doivent pas se limiter à une juxtaposition de méthodes, il faut en effet mener une approche transversale dans le cadre d'une démarche méthodologique pluridisciplinaire associant géomorphologie, géologie, hydrogéologie et géotechnique. La démarche présentée ici repose sur une analyse de l'instabilité des versants, suivie d'une modélisation et d'une cartographie. L'analyse de l'instabilité permet d'identifier les facteurs macrodéstabilisateurs et les mécanismes microdéstabilisateurs associés, néces saires à la compréhension de la genèse des mouve ments de terrain. La démarche méthodologique a été expérimentée sur la région du Rif central au nord du Maroc (El Khat- tabi, 2001). Cette région, aux caractéristiques géogra phiques et géologiques très contrastées, est caractéri sée par de fréquents mouvements de terrain endommageant régulièrement l'habitat, ainsi que le réseau routier et ses infrastructures. F I G . 1 Schéma global de l'étude des instabilités de versants. G lobal chart for the study of slope instabilities. 110 R E V U E F R A N Ç A I S E D E G É O T E C H N I Q U E N ° 1 0 0 3 e t r i m e s t r e 2 0 0 2 Principe de la démarche La démarche méthodologique s'est inspirée de la méthode SADT (Structured Analysis Design Technic) dans laquelle l'analyse est menée de manière descen dante, hiérarchique et structurée (Lissandre, 1986 ; Boissier et al.. 1999). L'étude de l'instabilité comporte deux phases (Fig. 1) : - l'analyse de l'instabilité ; - la modélisation et la cartographie des risques. L'analyse de l'instabilité est composée de trois étapes : deux études (étude préliminaire et étude détaillée) et d'un ensemble de corrélations et de vérifi cations. L'étude préliminaire permet de localiser les dif férents types de mouvements, alors que l'étude détaillée consiste à les analyser en déterminant les fac teurs macrodéstabilisateurs et les mécanismes micro déstabilisateurs. Une interaction à double sens entre les deux études est possible. Parmi les facteurs déterminés, ceux qui participent à l'instabilité sont identifiés par corrélations et vérifiés par la suite, permettant ainsi la compréhension de la genèse des mouvements de terrain. La phase 2 est composée des deux étapes modélisa tion et cartographie; son objectif est d'établir dans un premier temps un modèle de comportement qui doit être le mieux adapté aux problèmes d'instabilités soule vés lors de la phase analytique. Par la suite, la cartogra phie permettra d'illustrer les risques en constituant un support d'aide à la décision (Antoine et Pachoud, 1976). Secteur d’application : le Rif central Pour mettre en pratique la méthodologie adoptée, nous avons choisi pour secteur d'application, la région du Rif central située dans le Nord marocain (El Khat- tabi, 2001). Cette région, aux caractéristiques géogra phiques et géologiques très contrastées, est caractéri sée par de fréquents mouvements de terrain endommageant régulièrement l'habitat, ainsi que le réseau routier et ses infrastructures. fis. 2 Composition de « l'étude préliminaire » . P relim inary study. La géologie de cette région se distingue par la pré sence de deux domaines : domaine interne et domaine des flyschs (Andrieux, 1971). Notre étude a porté essen tiellement sur les glissements affectant le domaine des flyschs marqué par l'empilement des nappes de char riage (Tisirène et Chouamat; Besson, 1984). Ces nappes sont constituées de niveaux à alternance gréso-schis- teuse et de niveaux carbonatés. Nous allons détailler par la suite comment s'est effectuée l'étude de l'instabilité de la région nord du Rif central et les résultats obtenus en suivant la démarche méthodologique présentée à la figure 1. fig 3 Détail de « l'analyse préliminaire ». D etailed prelim inary analysis. Analyse de l’instabilité de la région nord du Rif central L’étude préliminaire L'étude préliminaire consiste à collecter des infor mations à partir d'études bibliographiques, de supports cartographiques, photographiques et sur le terrain. Au terme de cette étude, les mouvements sont identifiés suivant leur typologie et sont ensuite cartographiés. Pour ce faire, deux tâches sont nécessaires : l'analyse 1 1 1 R E V U E F R A N Ç A I S E D E G É O T E C H N I Q U E N ° 1 0 0 3 e t r i m e s t r e 2 0 0 2 préliminaire et la prospection terrain (Fig. 2). Cette der nière est renforcée par l'enquête historique sur les mouvements de terrain. fig. 4 Glissement de Badès (photographie aérienne 3350, 1966). T he B adès landslide (air photo 3350,1966). Analyse préliminaire L'analyse préliminaire vise à localiser les sites potentiellement instables et de vérifier la géométrie des mouvements. Elle consiste à dépouiller l'ensemble des documents cartographiques et photographiques dis uploads/Geographie/ j-el-khattabi-et-c.pdf