Glissements de terrain et coulées de boue

Un glissement de terrain (également un glissement de terrain spontané ou une coulée de boue) frappe un bâtiment

Les glissements de terrain et les coulées de boue sont des mouvements descendants composés de roche solide et / ou meuble sur un plan de glissement. Ces phénomènes se produisent sur des pentes de moyenne à forte déclivité, en particulier entre 10° et 40° et sont très différents en fonction du sous-sol, du type de roche et de la teneur en eau dans le sol. Il faut s’attendre en particulier à d’importants dommages aux bâtiments lorsque la vitesse et la direction du mouvement du sol présentent de grandes variations. Le meilleur moyen de protéger les bâtiments contre les glissements de terrain et les coulées de boue consiste à éviter de construire dans des zones à risques (carte de dangers). Selon la situation, il convient de mettre en œuvre des mesures au niveau du bâtiment et à la source du danger.

Bases

Objectif de protection

Les objectifs de protection nationaux pour les nouveaux bâtiments se réfèrent à la norme SIA 261/1. Cette norme définit l’événement tricentennal comme objectif de protection contre les dangers naturels gravitationnels (crues, glissements de terrain, laves torrentielles, chutes de pierres, avalanches) pour les bâtiments résidentiels et commerciaux standard (CO I). Il convient également de respecter les directives cantonales et communales, ces dernières n’excédant toutefois pas en général les exigences de la norme SIA 261/1. Concrètement, le bâtiment doit rester intact et protéger des personnes se trouvant à l’intérieur même en cas d’événement tricentennal.

À partir de la classe d’ouvrage CO II, les exigences à respecter sont plus sévères (facteurs d’importance et majorations de la hauteur selon SIA 261/1).

Termes techniques

Les glissements superficiels se déplacent sur un plan de glissement (hr) qui se situe à 2 m de profondeur au maximum. De ce fait, le volume de matière solide déplacé est limité. Il s’agit généralement de glissements spontanés qui se déclenchent subitement comme un événement unique sur une surface de glissement quand la pression d’eau interstitielle dans le sol est élevée. Cette situation se produit par exemple après des épisodes pluvieux intenses et de longue durée. Les glissements superficiels ont rarement des vitesses de mouvement continues. On observe de temps en temps des processus de mouvement (de reptation) sans une surface de glissement claire.

Les coulées de boue peuvent survenir sur des versants escarpés lorsque les couches souterraines présentent une stabilité amoindrie et qu’elles sont fortement détrempées. La masse de terre saturée d'eau se met alors subitement en mouvement. La plupart du temps, ce phénomène se produit près de la surface du sol. Le mouvement est très rapide en raison de la part élevée en eau, ce qui provoque un déplacement total du sol. L’action exercée sur le bâtiment est comparable à celle des laves torentielles, mais les coulées de boue sont plutôt constituées de matériaux fins.

On parle de glissement semi-profond lorsque le plan de glissement se trouve à une profondeur de 2 à 10 m, et de glissement profond lorsqu’il est à plus de 10 m. Ces glissements déplacent un volume de matière solide qui est nettement supérieur à celui charrié par les glissements superficiels. C’est pourquoi ils génèrent souvent des forces de poussée des terres qu’on ne peut plus contrer, ou alors au prix d’ouvrages de soutènement très onéreux. En cas de glissements semi-profonds et profonds, les bâtiments sont généralement entièrement entraînés par le mouvement. L’ampleur des dommages qu’ils subissent dépend de la taille et de l’homogénéité des mouvements sur l’ensemble du corps en glissement.

Entre les glissements de terrain permanents et spontanés, de nombreuses formes intermédiaires avec des comportements de mouvement très différents sont possibles. La surface de glissement peut être incurvée comme une demi-sphère (glissement rotationnel) ou plane (glissement translationnel), mais ici à nouveau la délimitation est floue.

Différence entre un glissement rotationnel (à gauche) et translationnel (à droite)
Les glissements rotationnels sont caractérisés par une surface de glissement circulaire. Les glissements translationnels, qui se déplacent sur une surface sensiblement plane, peuvent atteindre une vitesse maximale de déplacement plus élevée (OFEV 2016).
Situations de danger

Situation de danger 1 : glissement superficiel en aval

Un glissement superficiel survient en contrebas du bâtiment dans la direction de la vallée. Des dommages surviennent autour du bâtiment (conduites, route d’accès, ouvrages de soutènement, etc.) et les tassements dans le terrain causent également des dégâts au bâtiment.

Situation de danger 2 : glissement superficiel en amont

Un glissement superficiel s’avance contre le bâtiment et exerce une forte pression contre la paroi extérieure faisant face au versant, ce qui peut compromettre sa stabilité structurelle. Selon le volume et la vitesse de la masse de terre et le propre poids du bâtiment, la stabilité du terrain peut aussi être menacée.

Situation de danger 3 : Un glissement semi-profond entraîne une partie d’un bâtiment

Un glissement de terrain semi-profond, qui survient en partie sous le bâtiment, provoque des tassements et des inclinaisons ou des torsions qui fissurent le bâtiment. Selon le type de fondation et le concept statique de la construction, la stabilité structurelle du bâtiment touché peut être compromise.

Situation de danger 4 : un glissement semi-profond entraîne l’ensemble d’un bâtiment

Des tassements irréguliers et des déplacements menacent la stabilité du bâtiment. Les déformations subies par le bâtiment varient selon le type de fondation et la conception du système porteur (tassements/soulèvements, inclinaison, fissures).

Situation de danger 5 : glissement profond de vitesse faible et homogène

Le mouvement de glissement entraîne tout le bâtiment. Il reste toutefois faible et homogène horizontalement et verticalement dans le secteur des fondations. Des dommages apparaissent dans les zones de mouvements variables en bordure du glissement et aux endroits où le terrain forme des bosses et des dépressions.

Situation de danger 6 : glissement profond de vitesse élevée et hétérogène

Le mouvement de glissement entraîne tout le bâtiment. Le mouvement est rapide et/ou hétérogène horizontalement et verticalement dans le secteur des fondations. La stabilité structurelle, la stabilité globale (basculement) et l’utilisation du bâtiment sont fortement compromises.

Situation de danger 7 : Une coulée de boue entraîne le bâtiment

Elle se met en mouvement subitement et très rapidement. Le danger posé par l’écoulement de l’eau vient s’ajouter à la force de la masse en mouvement (situation de danger 2, voir aussi situations de danger laves torrentielles).

Types et causes de dommages

Basculement

Un glissement superficiel en amont fait basculer/tourner le bâtiment:

Formation de fissures

Déformation du terrain ayant un effet sur le bâtiment ou sur certaines de ses parties

Le bâtiment ne peut pas résister aux forces exercées par une coulée de boue et est partiellement ou complètement détruit.

Mesures de protection

Des mesures en termes de conception, de renforcement, de stabilisation permettent de réduire considérablement le danger pour les personnes et les biens. Pour les nouveaux bâtiments, la priorité est de choisir un emplacement aussi sûr que possible. Les bâtiments existants peuvent être protégés en stabilisant le glissement ou en mettant en œuvre des mesures de construction. On peut appliquer une large gamme de mesures : aménagement du terrain, renforcement des fondations et du système porteur, disposition des conduites, détournement des eaux météoriques, concept d’affectation des espaces intérieurs. Si le bâtiment est menacé par des glissements spontanés ou des coulées de boue, il convient de rendre étanche l’enveloppe du bâtiment et de disposer dans la zone protégée par le bâtiment les espaces extérieurs impliquant un séjour prolongé et les accès.

Propositions de concepts et de mesures de protection pour les différentes parties du bâtiment : Check-up des dangers naturels

Littérature
Littérature générale

Egli, Th. (2005): Recommandations - Protection des objets contre les dangers naturels gravitationnels. Association des établissements cantonaux d'assurance incendie, Berne.

OFEV ( 2016): Protection contre les dangers dus aux mouvements de terrain. Aide à l’exécution concernant la gestion des dangers dus aux glissements de terrain, aux chutes de pierres et aux coulées de boue. Office fédéral de l’environnement, Berne. L’environnement pratique n° 1608: 98 p.

OFROU (2012): Dangers naturels sur les routes nationales : Concept de risque. Méthodologie basée sur les risques pour l’évaluation, la préven-tion et la maîtrise des dangers naturels gravitationnels sur les routes nationales, Office fédéral des routes, Berne.

PLANAT (2009): Concept de risque appliqué aux dangers naturels. Plate-forme nationale "Dangers Naturels", Berne.

Fondation de prévention des établissements cantonaux d'assurance (2014): Prevent-Building – une méthode et un outil d’évaluation de l’efficacité, de la rentabilité et de l’acceptabilité des mesures de protection des bâtiments, destinés à parer aux risques naturels gravitationnels et météorologiques. Rapport concernant la phase 1 incluant les adaptations de la phase 2. Groupe de travail Prevent-Building: WSL-Institut pour l'étude de la neige et des avalanches SLF, Egli Engineering AG, Geotest SA, B,S,S. Volkswirtschaftliche Beratung, Version 12.05.2014. (Download)

Suda J. und Rudolf-Miklau F. (Hrsg.) (2012): Bauen und Naturgefahren, Handbuch für konstruktiven Gebäudeschutz. Springer, Wien.

Glissements de terrain et coulées de boue

Arbeitsgruppe Geologie und Naturgefahren (1998): Geologische Naturgefahren in der Schweiz. Separatdruck aus: Bulletin für angewandte Geologie 3/1, ISSN 1420-6846.

Lang, H.-J. et al. (2010): Bodenmechanik und Grundbau. Das Verhalten von Böden und Fels und die wichtigsten grundbaulichen Konzepte, 9. bearbeitete Auflage, Springer Verlag, Berlin

Smoltczyk, U. [Hrsg.] (2009): Grundbau Taschenbuch, 7. Auflage,. Teil 1, Geotechnische Grundlagen, Ernst und Sohn, Berlin.

Smoltczyk, U. [Hrsg.] (2009): Grundbau Taschenbuch, 7. Auflage, Teil 3, Gründungen und geotechnische Bauwerke, Ernst und Sohn, Berlin.

Veder, Ch. (1979): Rutschungen und ihre Sanierung. Springer Verlag, Wien / New York.

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