Chapitre VI :Calcul de satbilité
VI.8. Méthodes de confortements proposées
❖ Reprofilage des pentes et réduction de la hauteur d’excavation maximale Une des méthodes utilisées pour la réduction des forces d'entraînement est la construction de bermes et, ainsi, la réduction de la hauteur d’excavation maximale, ça se traduisant dans la diminution du poids du sol le long du talus et dans l’élimination de cuvettes siège de stagnation d’eau dans le talus.
En effet, dans les solutions proposées pour les déblais, les vérifications de stabilité sont menées avec pendages de 2V/3H et 1V/2H avec risbermes de hauteur de 8.0m.
❖ Systèmes de drainage superficiel et profond
La stabilité des talus augmente alors que le niveau piézométrique est empêché de se lever dans la masse du talus. A ce propos, des éléments pour la captation de l’eau de précipitations météorologiques devront être installés en surface (au pied des talus), afin de la recueillir en limitant les infiltrations d’eau dans le talus.
De plus, un système de drainage profond peut permettre de réduire les forces déstabilisantes dû aux pressions interstitielles en se révélant un élément très important afin de garantir la stabilité des talus et, donc sa efficacité doit être garantie pendant l’exercice des ouvrages .
Chapitre VI Calcul de stabilité
❖ Ouvrage de soutènement souple
Dans le cas de déblais intéressés par corps de glissement/éboulis ou par matériaux présentant mauvaises caractéristiques de résistance ou encore par des pentes naturelles critiques, on propose d’intervenir avec des ouvrages de soutènement type paroi berlinoise (pieux ø1200mm et tirants d’ancrage où nécessaires).
VI.9. Conclusion
L’analyse de stabilité faite avec le logiciel Slide 6.0, nous a permis de constater que le tronçon routier RN77 A étudié est complètement instable dans toutes les variantes proposées et les conditions de charges, en particulier avec les deux variantes statique et dynamique des charges qui présente l’état actuel du site.
Les combinaisons des actions accidentelles (variation du niveau phréatique et les séismes) ont les effets les plus défavorables et donne toujours les coefficients de sécurité les plus faibles.
La variation des conditions et des actions extérieures au niveau des sites d’étude a permis de bien cerné les principaux facteurs contribuant dans les désordres observés. Les mauvaises conditions de drainage permettant l’infiltration des eaux sous la chaussée, le trafic routier, et la forte pente sont les principaux paramètres qui ont provoqués l’instabilité du tronçon étudié.
En effet les travaux de reprofilage proposé, produiront une amélioration des conditions de stabilité des talus : en particulier, pour les surfaces de rupture concernant les sols moins profonds (couches de surfaces), les coefficients de sécurité sont supérieurs à ceux prévus par les règlementations dans les conditions statiques et sismiques.
C’est important de remarquer que la solution de talutage du déblai proposée, a été définie sur la base de toutes les informations disponibles, y compris les données obtenues à partir des investigations effectuées lors des reconnaissances géologiques et géotechniques.
L’analyse de stabilité faite sur la base d’un confortement proposé, qui consiste en la réalisation d’une paroi Berlinoise de 1.2 m de diamètre et allant jusqu’à 20 m de profondeur ancré dans la couche marneuse saine et dont la quelle on fixe des tirants d’ancrage, qui ont effectué le mode de confortement le plus efficace car il provoque une augmentation des forces
Conclusion générale et recommandations
Conclusion générale et recommandations
L
’étude présentée dans ce mémoireavait pour but de caractériser la structure interne, l’état hydrique el les surfaces de rupture associées aux glissements de terrain survenus au niveau desPK42+260 et PK43+050 dans la région de Tamentout le long de la RN77A, wilaya de Jijel.D
u point de vue géologique la zone d’étude fait partie du domaine externe caractérisé pardes lithofaciès caractéristiques d’âge Mésozoïque (formations telliennes) d’où on note la présence de la nappe numidienne qui repose en discordance sur ces formations.L
’analyse hydro-climatologique met en relief un climat tempéré, avec des températures élevées en été et basses en hiver, les valeurs des précipitations enregistrées est de l’ordre de1106.2 mm/an avec des températures moyennes annuelles de l’ordre de 18°C.L
a campane de reconnaissance géotechnique a permis de caractériser des sols fins, de nature argilo-marneuse tendres et friables en surface et compactes en profondeur. Ils sont peu à moyennement plastiquesselon la classification de Casagrande.L’expertise menée au niveau des sites afin d’expliquer les causes des glissements, a permis de décrire un ensemble d’observation en relation avec les désordres. Ces remarques de terrains ont permis de bien comprendre les principaux causes de ces glissements de terrain et de fournir au concepteur (géotechnicien) les éléments nécessaires au choix et à la définition d’un dispositif de
confortement efficace.En effet les solutions de reprofilage proposées, ont permis l’amélioration
des conditions de stabilité des talus, les coefficients de sécurité obtenus sont supérieurs à ceux prévus par les règlementations dans les conditions statiques et dynamiques (effet sismique).
Les résultats de l’imagerie électrique nous ont permis de caractériser le glissement de terrain.
Les coupes d'imageries électriques, obtenues pour les deux zones, montrent une alternance des terrains conducteurs parsemés par des terrains peu résistants à résistants avec des formes irrégulières. En combinant la pente topographique avec la morphologie des formations conductrices et résistantes. La surface de glissement peut être localisée à la surface de la couche de résistivité variant entre 5 et 20 Ωm, qui est attribuée aux formations saturées en eau.
L
es résultats préliminaires de cette campagne de prospection géophysique et géotechnique sur les sitesd’étude ont permis de montrer que : La tomographie électrique apparaît comme une méthode géophysique particulièrement intéressante pour localiser des zones de faible résistance susceptibles au glissement de terrain.La tomographie intégrée à l'information géologique s'estRéférences bibliographiques
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Liste des normes
• Norme française NF P94-051., Sols : Reconnaissance et essais - Détermination des limites d’Atterberg-Limite de liquidité à la coupelle, limite de plasticité au rouleau.
• Norme française NF P94-131., Sols : Reconnaissance et essais - Essai d’eau Lugeon, Afnor, 5septembre 1994.
• Norme Française NF P 94-157-2 : Mesure Piézométrique, Afnor, 20 Février 1996.
• Norme française NF P94-071-1 : Essai de cisaillement rectiligne à la boite partie 1
iv
Liste des figures
Figure .I.1 : Situation géographique de la commune de Djimla. ... 2
Figure .I.2 : Situation géographique des sites d’étude (extrait de la carte topographique NJ_31_VI_44 Ouest Texenna 1/25000) ... 3
Figure.I.3: Carte orographique de la région de Jijel ... 4
Figure .I.4 : Carte des altitudes du sous bassin versant Djendjen inférieur. ... 5
Figure. I.5 : Carte des pentes de la région d'étude... 6
Figure. I.6: Réseau hydrographique du sous bassin versant Djendjen inférieur. ... 7
Figure. I.7 : Forme et limites du sous bassin versant Djendjen inférieur, (extraite du MNT). ... 7
Figure. II. 1: Coupe géologique des unités alpines de la Petite Kabylie-région de Jijel (Boudergui et Idoui, 2018). ... 9
Figure. II. 2:Carte géologique du bassin versant Djendjen inférieur. ... 10
Figure. II. 3 : Carte géologique des sites d’étude. ... 12
Figure. II. 4 : Coupe géologique N-S de la région de Djimla (Kherrouba, 2008) modifiée. ... 13
Figure. II. 5 : Photo illustrant des formations quaternaires.Photo illustrant des formations quaternaires. ... 13
Figure. II. 6 : Photo illustrant des formations numidiennes. ... 14
Figure. II. 7 : Photo illustrant des formations telliennes. ... 15
Figure. II. 8 : Colonne lithologique des formations telliennes (Djellit, 1987). ... 16
Figure. II. 9 : Photo illustrant des formations triasiques à gypse au niveau l’oued Djimla. ... 17
Figure. II. 10 : Carte de zonage sismique du territoire national (RPOA 2008). ... 19
Figure. III. 1 : Carte pluviométrique de la wilaya de Jijel A.N.R.H (1996). ... 22
Figure. III. 2 : Courbes exprimants les moyennes mensuelles des précipitations. ... 23
Figure. III. 3 : Répartition saisonnière de la pluie enregistrée à la station du barrage El-Agrem ; période (2002-2018). ... 25
Figure. III. 4 : Répartition saisonnière de la pluie enregistrée à la station du Col de Fedoulès ; période (2004/2014). ... 25
Figure. III. 5 : Distribution de la pluviométrie moyenne mensuelle
(Station du barrage El-Agrem, période 2002-2018). ... 26
Figure. III. 6 : Distribution des températures moyennes mensuelles
(Station du barrage El-Agrem, période 2002-2018). ... 29
Figure. III. 8 : Bilan hydrologique par la méthode de Thornthwaite. ... 34
Figure. IV. 1 : Implantation des sondages carottés dans la zone d’étude.. ... 38
Figure. IV. 2 : Coupe lithologique de la zone étudiée. ... 39
Figure. IV. 3 : Classification des sols selon l'abaque de plasticité de Casagrande. ... 45
Figure. V. 1: Dispositif de la prospection électrique. (In Kherrouba et al ,2019). ... 50
Figure. V. 2 : Dispositif de mesure de tomographie électrique. L’image obtenue après l’inversion correspond à une tomographie électrique 2D (Aning 2012, modifié). ... 51
Figure. V. 3 : Equipements utilisés (GéoExplo, 2018). ... 52
Figure. V. 4: Implantation des profils de l’imagerie électrique (GeoExplo, 2018). ... 53
Figure. V. 5 : Pseudo-section du PE1. ... 54
Figure. V. 6 : Pseudo-section du PE2. ... 54
Figure. V. 7 : Pseudo-section du PE3. ... 55
Figure. V. 8 : Pseudo-section du PE4. ... 55
Figure. V. 9 : Pseudo-section du PE a&b et PE5c. ... 57
Figure. V. 10 : Pseudo-section du PE6... 58
Figure. V. 11 : Pseudo-section du PE7... 58
Figure. V. 12 : Pseudo-section du PE8... 59
Figure. V. 13 : Implantation des SEV. ... 60
Figure. V. 14 : Profil du SEV1. ... 61
Figure. V. 15 : Profil du SEV2. ... 61
Figure. V. 16 : Coupes d’imagerie électrique (PE1 à PE8) avec localisation de la surface du glissement (trait noir en pointillé). ... 65
Figure. VI. 1 : Vue panoramique de la zone d'étude. ... 66
Figure. VI. 2 : Dégradations observées au niveau de la zone d’étude. ... 67
Figure. VI. 3: Présentation du cercle critique de glissement avec FS (profil PK43+020) à l’état naturel. ... 71
vi
Liste des tableaux
Tableau .I.1 : Répartition surfacique des pentes dans la zone d’étude. ... 5
Tableau .II.1 : Répartition surfacique des différentes formations géologiques du bassin versant Djendjen inférieur. ... 10
Tableau .II.2 : Classement des différentes formations lithologiques du bassin versant Djendjen inférieur. ... 11
Tableau .II.3 : Zones de différentes sismicités. ... 19
Tableau .II.4 : Coefficient d'accélération de zone A (RPOA 2008). ... 20
Tableau .III.1 : Caractéristiques des stations pluviométriques voisines de la région d’étude (ANRH, 2018). ... 21
Tableau .III.2 : Moyennes mensuelles des précipitations ... 23
Tableau .III.3 : Moyennes mensuelles des précipitations ... 23
Tableau .III.4 : Taux des Précipitations saisonnières en (mm) et en (%) ... 24
Tableau .III.5 : Taux des Précipitations saisonnières en (mm) et en (%) ... 24
Tableau .III.6 : Répartition de la neige (P.Seltzer, 1946). ... 27
Tableau .III.7 : Nombre moyen des jours de la gelée blanche (P.Seltzer, 1913,1938). ... 28
Tableau .III.8 : Distribution des températures moyennes mensuelles et saisonnières (Station du barrage El-Agrem, période 2002-2018). ... 29
Tableau .III.9 : Données moyennes mensuelles des précipitations et des températures ... 30
Tableau .III.10 : Valeurs de l'ETP calculées par la formule de Thornthwaite ... 32
Tableau .III.11 : Résultats de calcul de l'évapotranspiration réelle selon Thornthwaite
(Station du barrage El-Agrem, période 2004/2015). ... 33
Tableau .IV.1 : Programme de campagne de reconnaissances géotechniques. ... 37
Tableau .IV.2 : Résultats des sondages carottés (Rizzani de Eccher, 2015). ... 39
Tableau .IV.3 : Valeurs des sondages préssiométriques (Rizzani de Eccher, 2012). ... 40
Tableau .IV.4 : Valeurs des sondages préssiométriques (Rizzani de Eccher, 2012). ... 41
Tableau .IV.5 : Classification des roches en fonction de la perméabilité. ... 41
Tableau .IV.6 : Résultats de l’essai lugeon (Rizzani de Eccher ,2015). ... 42
Tableau .IV.7: Résultats de lecture des niveaux piézométriques (Rizzani de Eccher ,2012 .2014.2015). ... 42
Tableau .IV.8 : Caractéristiques physiques des sols ((Rizzani de Eccher ,2015). ... 43
Tableau .IV.9 : État du sol d’après l’indice de plasticité (Sanglerat et Costet, 1983)... 44
Tableau .IV.10 : Classification des sols en fonction de l'indice de plastciité ... 44
Tableau .IV.11 : Résultats des limites d’Atterberg (Rizzani de Eccher ,2015). ... 45
Tableau .IV.12 : Classification du sol en fonction de Cc et Cg (Rizzani de Eccher ,2015). ... 46
Tableau .IV.13 : Résultats des essais oedométriques (Rizzani de Eccher ,2015). ... 47
Tableau .IV.14 : Résultats des essais de cisaillement (UU) (Rizzani de Eccher ,2015). ... 47
Tableau . V.1 : Coordonnées des sondages électriques verticaux (GeoExplo, 2018) ... 60
Tableau .VI.1 : Résultats de calcul du facteur de sécurité à l’état naturel. ... 72
Tableau .VI.2 : Résultats de calcul du facteur de sécurité après travaux de confortement sans effet sismique. ... 72
Tableau .VI.3 : Résultats de calcul du facteur de sécurité après travaux de confortement avec effet sismique. ... 73
Résumé
C
e travail a pour objectif l’étude de deux glissements de terrain dans la région de Tamentout situé au Sud-Est de la ville de Jijel au niveau du PK42+260 et PK 43+050. Du point de vue géologique ces terrains appartiennent au domaine tellien, sont représentés par des marnes d’âge sénonien surmontées en discordance par les formations du flysch numidien d’âge Aquitano-Burdigalien. L’approche géophysique consiste à traiter des données géophysiques disponibles de résistivité électrique en exploitant ces données sous forme d'images électriques du sol.Cette approche géophysique a pour but de caractériser la structure interne, l’état hydrique de la masse en mouvement, et la profondeur de la rupture associée à ce glissement de terrain.Les résultats de la tomographie électrique, couplés aux données de la compagne de
reconnaissances géologiques et géotechniques montrent une très bonne corrélation de la structure du glissement de terrain étudie. Enfin la partie pratique a été effectuée par un calcul de stabilité par le logiciel Slide.0.6, le bon diagnostic de ces mouvements permet l’adoption de solutions mieux appropriées.
Mots-clés : Tamentout, Glissement de terrain, Tomographie électrique, Résistivité, Slide6.0. Abstract
This work ains to caracterize two landslides in the Tamentout region located at the southeast of
the city of Jijel at PK42 + 260 and PK 43 + 050. From the geological point of view these lands belong to the Tellian domain, are represented by senonian marls unconformably surmounted by the numidian flysch formations. The geophysical approach consists in processing available geophysical data of electrical resistivity by exploiting these data in the form of electrical images of the; ground. This geophysical approach aims to characterize the internal structure, water content of the moving mass, and depth of the failure associated with this landslide.
The results of the electrical tomography, coupled with the data of the companion geological
and geotechnical investigation show a very good correlation of the structure of the landslide studied. Finally, the practical part was carried out by a stability calculation by the software Slide6.0, the good diagnosis of these movements allows the adoption of more appropriate solutions.