Pr´ esentation et historique du glissement du Pont-Bourquin

HS

Flysch

Cargneule (avec gypse) Schiste

100m

220m

AZ

bourrelet de compression principal TA

SS

N

a) b)

+ activité

-glissements

glissement du Pont-Bourqin

Figure6.1 – a) Localisation globale du glissement de Pont-Bourquin au sein d’une zone d’acti-vit´e de glissements (Br¨onnimann (2011)). b) Sch´ema g´eomorphologique et g´eologique du glisse-ment de Pont-Bourquin. HS : escarpeglisse-ment sommital (Head Scarp), SS : escarpeglisse-ment secondaire (Secondary Scarp), TA : aire de transport(Transport Area), AZ : zone d’accumulation.

Le glissement-coul´ee ´etudi´e est situ´e au-dessus du lieu-dit du Pont-Bourquin (dans les Pr´e-alpes Suisses occidentales) `a la sortie du village des Diablerets, juste `a l’aplomb de la route qui le relie `a la ville de Gstaad. Il se situe dans une zone d’activit´e gravitaire plus vaste dans laquelle une grande partie du versant est assujettie aux glissements, d´elimit´ee au nord par les glissements de Parchet (Schoeneich et al.(1996)) et au sud par d’anciennes zones de glissements aujourd’hui inactives (figure 6.1a). L’initialisation de la d´estabilisation de toute la r´egion a ´et´e interpr´et´ee comme le r´esultat du retrait glaciaire `a la fin de la derni`ere glaciation (- 15000 ans ;

6.1. Pr´esentation et historique du glissement du Pont-Bourquin 159

Noverraz et al. (1998)), des chevauchements tectoniques ainsi qu’`a la pr´esence de gypse dont la dissolution d´es´equilibre certains pans du versant (Jaboyedoff et al. (2009)). Le glissement du Pont-Bourquin dont le pied est situ´e `a 1340 m, mesure environ 240 m de long pour un d´e-nivel´e de 100 m. De largeur comprise entre 35 m `a 60 m, sa surface est estim´ee `a environ 8220 m². Contrairement aux glissements-coul´ees de mˆeme nature argilo-schisteuse surveill´es (Avignonet, Super Sauze ; voir section 2.2), celui du Pont-Bourquin conjugue deux caract´eristiques : il est de faible dimension et donc facilement instrumentable (contrairement `a Super Sauze ; section 2.2.2) et poss`ede une cin´ematique non lin´eaire avec des ´episodes d’acc´el´eration fr´equentes (1 `a 5 ans, contrairement `a Avignonet ; section 2.2.2).

Histoire r´ecente

L’activit´e du glissement du Pont–Bourquin a ´et´e observ´ee d`es le milieu des ann´ees 90. Son d´eveloppement est illustr´e par des photos a´eriennes entre 1998 et 2008 (figure 6.2). Des af-faissements de terrain furent observ´es en–dessous du chalet qui borde la niche sommitale du glissement. En 2006 les affaissements de plus en plus importants inqui`etent les riverains, des

´etudes de terrain sont alors commenc´ees et le glissement s’´equipe progressivement d’instruments de mesures g´eophysiques, g´eotechniques et m´et´eorologiques.

Depuis sa surveillance, ce glissement-coul´ee a connu deux crises majeures. Une premi`ere coul´ee sollicitant environ 11000 m<sup>3</sup> de mat´eriaux le 5 juillet 2007, a recouvert la route sur pr`es de 2 m`etres d’´epaisseur. En aoˆut 2010 le glissement a connu une d´estabilisation de toute la partie avale gauche, partie en coul´ee et ´elargissant ainsi le pied du glissement d’une trentaine de m`etres.

Le volume de mat´eriaux mobilis´es est estim´e entre 3000 et 6000 m³. Contexte g´eologique et morphologie du glissement-coul´ee

Le glissement de Pont-Bourquin se situe dans une zone tectonique complexe dans laquelle trois failles de chevauchement s´eparent quatre couches g´eologiques diff´erentes de pendage envi-ron 35˚ vers le nord (figure 6.1b). Une ´epaisse couche de cargneule soutient la partie basse du glissement. La cargneule est un calcaire dolomitique d’aspect vacuolaire cr´e´ee par la dissolution de certains min´eraux comme le gypse. On observe au-dessus, une couche de Flyshs (turbidites de formation syn-orog´enique compos´ees de conglom´erats et de gr`es). Ensuite une couche de schiste d´elimite une grande partie de la zone amont du glissement. C’est de cette derni`ere que vient la grande majorit´e des mat´eriaux argilo-schisteux du glissement. Puis on observe enfin une derni`ere stratification de cargneule au sommet, recouverte de d´epˆots morainiques.

Le glissement de Pont-Bourquin expose une morphologie de surface typique des glissements-coul´ees (figure 6.1b ; voir section 2.2) (Varnes (1978) ; Malet (2003)). En surface on distingue la niche principale au sommet du glissement (ou niche sommitale) d´elimit´ee par l’escarpement principalHS (photos sur la figure 6.3 a et b) et l’escarpement secondaire SS. La zone de trans-portTAest d´elimit´ee par l’escarpement secondaire et la zone d’accumulationZA(photos sur la figure 6.3 c et d). Le pied du glissement-coul´ee se termine au bord de la chauss´ee (photos sur la

figure 6.3 e et f)

Figure 6.2 – Photos a´eriennes orthor´ef´erenc´ees illustrant l’initiation du glissement en 1998, 2004 puis 2008. En rouge la d´elimitation du glissement au d´ebut 2010. Donn´ees provenant de SWISSIMAGE c2008 Swisstopo (DV012716) (Br¨onnimann (2011)).

6.2 Caract´ erisation g´ eom´ etrique du glissement par ´ etudes g´ eo-physiques

Deux m´ethodes g´eophysiques ont ´et´e r´ealis´ees le long d’un profil longitudinal au glissement par Br¨onnimann (2011) (figure 6.4a) : une tomographie ´electrique de r´esistivit´e ainsi qu’une tomographie de r´efraction en ondes P (voir section 3.1 pour plus de d´etails m´ethodologiques).

La figure 6.4b montre les r´esultats de la tomographie en sismique r´efraction d’ondes P r´ealis´ee `a l’´et´e 2009 sur toute la longueur du glissement-coul´ee (la source utilis´ee est de l’ex-plosif). Les variations de vitesse des ondes P d´elimitent le glissement du substratum pour une valeur inf´erieure `a 1000 m/s pour la partie alt´er´ee en mouvement.

Un profil de tomographie ´electrique (figure 6.4c) a ´et´e r´ealis´e et caract´erise le glissement par un niveau de tr`es faible r´esistivit´e (ρ <100 Ω.m). De plus, les diff´erentes strates g´eologiques du substratum sont bien marqu´ees par des contrastes de r´esistivit´es :

– Dans la partie sommitale du glissement, une zone de r´esistivit´e moyenne (200 < ρ <

500 Ω.m) qui d´efinit la stratification de cargneule (roche carbonat´ee) d´egrad´ee avec de petites inclusions de gypse.

– Vient ensuite en dessous une zone de tr`es faible r´esistivit´e (30< ρ <100 Ω.m) associ´ee `a la couche de schiste alt´er´e.

6.2. Caract´erisation g´eom´etrique du glissement par ´etudes g´eophysiques 161

Figure6.3 – Photos du glissement (f´evrier-mars 2010). a) et b) Escarpement sommital (fl`eches).

c) et d) vue de l’escarpement secondaire (fl`eches) depuis la zone de chargement. g) Zone d’ac-cumulation. e) et f) Pied du glissement.

– A la base du glissement on distingue une derni`ere zone plus complexe o`u la r´esistivit´e augmente avec deux inclusions importantes de tr`es forte r´esistivit´e (ρ >1000 Ω.m). Cette zone est interpr´et´ee comme repr´esentative des deux lithologies distinctes : `a la base, la couche importante de cargneule avec de grosses inclusions de gypse (marqu´ee par une zone de forte r´esistivit´e), recouverte en haut par la couverture de Flysch.

La surface de glissement obtenue par les deux m´ethodes semble correspondre et fournit une estimation de l’´epaisseur moyenne du glissement d’environ 10 m.

Figure 6.4 – Etudes g´eophysiques du glissement du Pont-Bourquin (Br¨onnimann (2011)). a) Carte lithologique de la zone du glissement-coul´ee de Pont-Bourquin. Profils g´eophysiques : b) Tomographie de sismique r´efraction en ondes P. c) Tomographies ´electriques.