Le profil sismique exploité dans cette étude est réalisé perpendiculairement à l’axe du glissement (profil tranverse) et situé entre les transects B et C (figure 6.35a). Le dispositif fait une longueur totale de 325 m et comporte 66 géophones 10 Hz placés avec un espacement régulier de 5 m. Les tirs réalisés au cordon détonant, ont été effectués tous les 15 m pour un total de 18 tirs sur tout le profil. Un système dit de "roll-along" a permis de déplacer virtuellement la flûte pour n’enregistrer que les 48 traces disponibles sur le sismographe. Seule la composante verticale du signal sismique a été enregistrée. La durée initiale de l’enregistrement est de 3 s avec un pas d’échantilonnage de 1 ms.
Les figures 6.36a et 6.36b montrent deux exemples d’enregistrements correspon-dant respectivement aux tirs n˚1 et n˚10. Ces panneaux montrent clairement la forte atténuation du signal sismique avec le déport. Le signal enregistré est dominé par le contenu basses fréquences des ondes de surface. Les fortes variations de vitesses qui affectent la proche surface se traduisent par des changements de phase signifi-catifs visibles des ondes de Rayleigh (figure 6.36b et d). Les vitesses de propagation correspondant à la zone située au niveau du flanc Est du glissement et composée de roches dures sont nettement plus élevées que celles des zones altérées situées dans le glissement. Le fort contraste de vitesse se traduit sur les sismogrammes par des changements de pente brusque. Plusieurs traces montrent un faible rapport signal sur bruit ce qui nécessitera un fort travail d’édition dans la procédure de prétraite-ment.
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Figure 6.35 – (a) Glissement de terrain de Super-Sauze (Grandjean & Bitri, 2006) avec la position du profil sismique. (b) Photo d’ensemble du site de Super-Sauze montrant le transect d’étude. (c) Exemples d’accumulation de débris hétérogènes dans une ravine (Grandjean et al., 2006). (d) Fractures superficielles observées au niveau de la surface. (e) Structure interne et géométrie au niveau des transects B et C (Malet et al., 2003)
(a) (b)
(c) (d)
Figure 6.36 – Exemples de sismogrammes bruts correspondant aux tirs n˚1 (a) et n˚10 (c). Les figures (b) et (d) montrent les mêmes tirs après normalisation trace à trace. Les ondes P réfractées (P) et les ondes de Rayleigh (Ra) sont très affectées par les variations latérales de vitesses. Plusieurs traces montrent un faible rapport signal sur bruit
3.3 Construction du modèle initial
La figure 6.37a montre le modèle de vitesse Vp obtenu après avoir pointé et in-versé les premiers temps d’arrivée en utilisant le logiciel JaTS (Grandjean & Sage, 2004). Le résultat obtenu confirme celui proposé par Grandjean et al. (2006). Le mo-dèle de vitesse est assez lisse et permet d’identifier une première couche superficielle située dans la zone centrale du modèle avec des vitesses situées autour de 500 m/s, surmontant un socle plus rapide avec des vitesses supérieures à 2000 m/s. La zone intermédiaire est mal définie et pourrait correspondre à une deuxième couche avec des vitesses comprises entre 1000 et 1500 m/s. Le modèle est globalement faiblement résolu ce qui rend difficile la délimitation des différentes couches. Le modèle de ré-solution correspondant (figure 6.37c) montre que la partie profonde du modèle est beaucoup mieux contrainte que la partie superficielle, ce fait étant du à la réfraction des trajets d’onde sismiques dans les zones à forte vitesse.
Pour le paramètre Vs, nous avons dans un premier temps calculé les diagrammes de dispersion pour chaque tir afin de pointer les courbes de dispersion et de les
inverser en utilisant le code SURF96 (Hermann, 1991). Les figures 6.38a et 6.38b montrent deux exemples de diagrammes de dispersion obtenus pour les tirs n˚1 et n˚10 où toutes les traces enregistrées sont prises en compte. Ces figures montrent un faible rapport signal sur bruit ce qui rend l’identification du mode fondamental très difficile.
Dans leur analyse des diagrammes de dispersion, Grandjean & Bitri (2006) ont montré que la qualité des images obtenues est fortement affectée par les variations latérales de vitesse. L’application de la méthode 2M-SASW qu’ils proposent a permis d’améliorer le rapport signal sur bruit et d’identifier clairement le mode fondamental sur des diagrammes de dispersion locale sommés sur une fenêtre de récepteurs (LDS : local dispersion stack). Les figures 6.38c et 6.38d montrent respectivement le modèle de vitesse Vs qu’il proposent ainsi que le modèle de résolution associé. Une zone de faible vitesse très lisse apparaît clairement au niveau de la partie centrale du modèle. Le modèle de résolution obtenu montre que seule la partie superficielle du modèle est bien contrainte.
Pour l’application de l’inversion des formes d’onde élastique nous avons choisi de : – Considérer pour le paramètre Vp le modèle obtenu par la tomographie des
premiers temps d’arrivée.
– Considérer un modèle de vitesse Vs initial estimé à partir de Vp en utilisant un rapport constant V p/V s = 2. Ce rapport est globalement bien vérifié dans les zones bien contraintes des modèles de vitesses Vp et Vs obtenus par la tomographie et la méthode 2M-SASW. Ce choix constitue bien évidemment une approximation forte. La taille et la complexité du modèle rendent l’esti-mation d’un meilleur modèle de vitesse pour Vs, par exemple par essai-erreur, coûteuse et difficile à mettre en oeuvre.
(a)
(b)
Figure 6.37 – (a) Modèle de vitesse Vp obtenu par tomographie des premiers temps d’arrivée. (b) Modèle de résolution pour le paramètre Vp. Les encadrés représentent les zones où le rapport Vp/Vs a été estimé
(a) (b)
(c)
(d)
Figure 6.38 – (a et b) Exemples de diagrammes de dispersion obtenus en consi-dérant tous les déports des tirs n˚1 et n˚11. (c) Modèle de vitesse Vs obtenu par la méthode 2M-SASW (Grandjean & Bitri, 2006). (d) Modèle de résolution pour le paramètre Vs. Les encadrés représentent les zones où le rapport Vp/Vs a été estimé