A3 Glissements de terrain et flux gravitationnels

Topique

Un éboulement ou une coulée de gravité se produit lorsque la contrainte de cisaillement exercée par la gravité sur un talus dépasse sa résistance au cisaillement. Cette contrainte est amplifiée par des facteurs déstabilisateurs tels qu'une forte pression interstitielle au sein même du talus, la perte de cohésion due à l'altération au fil du temps, ou une surcharge soudaine. Un critère de rupture mécanique bien établi définit le seuil précis à partir duquel un talus cesse de résister, et le coefficient de sécurité de ce talus mesure le rapport entre sa résistance disponible et la contrainte qu'il supporte réellement.

Une fois le mouvement de pente amorcé, la rhéologie du matériau détermine le régime d'écoulement : un éboulement rocheux rigide se déplace selon la cinématique d'un corps rigide se déplaçant comme un bloc, tandis qu'un lahar ou une coulée de débris se comporte comme un matériau viscoplastique qui reste solide jusqu'à ce que la contrainte appliquée dépasse un certain seuil, moment auquel il commence à s'écouler comme un liquide. Les grandes avalanches rocheuses présentent également une mobilité anormalement élevée : elles parcourent une distance horizontale bien supérieure à ce que le simple frottement entre la roche et le sol suggérerait, compte tenu de la hauteur de leur chute. Ceci est probablement dû au fait que les pressions interstitielles au sein même de l'avalanche, ou la liquéfaction dynamique des matériaux, réduisent le frottement effectif pendant son mouvement.

Les glissements de terrain sous-marins sont particulièrement dangereux car ils peuvent générer des tsunamis en déplaçant brutalement une importante masse d'eau sur le fond marin. La déstabilisation des sédiments qui s'accumulent sur une pente sous-marine peut résulter à la fois de la dissociation des hydrates de gaz piégés dans ces sédiments et de la charge supplémentaire qu'un séisme impose à la pente sous-marine elle-même.

L'étendue de la zone recouverte par une coulée de débris est proportionnelle à la racine carrée du volume total de matériaux mobilisés. Cette relation empirique bien établie permet d'estimer le risque d'une future coulée de débris à partir de l'inventaire des dépôts laissés par les coulées précédentes dans la même région, établissant ainsi le lien entre la contrainte de cisaillement gravitationnel initiale et l'étendue finale de chaque glissement de terrain ou coulée gravitationnelle.

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