RECHERCHE FONDAMENTALE

Influence de la topographie

A la lumière des résultats obtenus dans le cadre de l’étude du rôle des hétérogénéités structurales sur la perte de stabilité des massifs rocheux et versants, il apparait que la topographie joue un rôle non triviale dans la localisation des zones de concentration de contraintes (et donc de rupture du versant).

 

 

C’est pour caractériser ce rôle tenu par la topographie que ce second axe d’étude a été choisi. Il a été utilisé une approche de modélisation numérique (en 2D et 3D) au moyen du logiciel FLAC 3D®. A nouveau le cas d’étude est le versant de La Clapière (vallée de la Tinée, Alpes-Maritimes, France).

 

MODÈLES NUMÉRIQUES EN 2D :

 

Cette partie de l’étude a consisté à travailler autour du rôle exercé par les irrégularités topographiques « de second ordre » (petits « creux » et « bosses ») sur la rupture du versant.

 

​Une coupe de principe a été choisie pour représenter au mieux le versant.​

 

La déstabilisation est obtenue en réduisant progressivement la cohésion effective du modèle. Ce processus est analogue a l’effet exercé par les processus d’altération physico-chimique de matériaux.

 

​Les résultats obtenus montrent que l’absence d’irrégularités topographiques de « second ordre » conduit à une localisation de la déformation répartie le long d’une large bande partant de base du modèle et remontant jusqu’en surface (et que l’on peut interpréter comme une rupture profonde de type sakung ou Deep Seated Gravitational Slope Deformation).

En revanche, l’ajout d’une topographie plus fine (intégrant les petites irrégularités locales), conduit dans un premier temps au même résultat (déformation profonde caractéristique d’un phénomène de sakung ou Deep Seated Gravitational Slope Deformation, mais finie (dans les stades plus avancés du calcul) à une localisation de la déformation le long de la pente et délimite une zone à rompre quasi identique à celle mobilisée par l’activation du glissement de La Clapière.a

 

 

 

 



 

 

 

 

Ces travaux ont fait l’objet de la rédaction d’un article paru en 2009 chez Geomorphology (lien vers l’article)

 

 

 

MODÈLES NUMÉRIQUES EN 3D :

 

Dans un second temps, la question s’est posée de déterminer le rôle tenu par les vallées et vallons (affluents) sur la rupture des versants rocheux. En effet, l’observation de certaines vallées dans lesquelles ont eu lieu des glissement rocheux (dont la vallée de la Tinée) tendent à montrer qu’il existe un espacement « privilégié » entre les vallons affluents (de la vallée principale) pour lequel la déstabilisation a eu lieu.

 

​Pour vérifier cette hypothèse, dans un premier temps il a été réalisé des modèles numériques en 3D du versant de La Clapière (la géométrie des modèle est issue d’un modèle numérique de terrain d’une résolution de 50 m).

 

À nouveau la déstabilisation du modèle est obtenue en réduisant progressivement la cohésion effective.

Les résultats obtenus montrent :

 

 

  • Que la rupture intervient dans un espace contraint latéralement par les deux vallons qui encadrent le versant (Le Rabuons et le Ténibre) ;
  • Le phénomène présente une certaine insensibilité aux contraintes tectoniques in situ, à l’échelle de temps considérée.

 

 

 

 

 

 

Dans un second, fort de ce premier résultat, il a été mené une étude sur la base d’un modèle en 3D à géométrie simplifiée. Pour cette campagne de modélisation :

 

  • L’espacement entre les vallons affluents a varié de 500 à 2500 m ;
  • La profondeur d’incision a varié de faiblement incisée (100 m d’incision) à fortement incisée (500 m d’incision).

 

 

Les résultats obtenus ont montré :

 

  • Que des vallons affluents faiblement incisés n’ont pas de réel effet sur la localisation de la déformation le long du versant. Néanmoins l’augmentation de l’espacement entraine une augmentation de l’endommagement générale du versant jusqu’à une valeur seuil obtenue pour un espacement compris entre 2000 et 2500 m ;
  • Des vallons plus fortement incisés ont quant à eux un impact sur la localisation de la déformation, mais pas sur l’endommagement. De plus, dans le cas de vallons plus fortement incisés, il existe une valeur seuil de 1500 m en dessous de laquelle l’effet sur la localisation de la déformation n’est plus visible : l’effet exercé par l’un des vallons est annulé par le second.

 

 

 

Ces travaux ont fait l’objet de la rédaction d’un article paru en 2014 chez Terra Nova (lien vers l’article).