Géologie physique

Il est important de classer les défaillances de pente afin de comprendre ce qui les cause et d’apprendre à en atténuer les effets., Les trois critères utilisés pour décrire les ruptures de pente sont les suivants:

• Le type de matériau qui a échoué (typiquement, soit le socle rocheux ou les sédiments non consolidés)
• Le mécanisme de la rupture (comment le matériau s’est déplacé)
• La vitesse à laquelle il s’est déplacé

le type de mouvement est la caractéristique la plus importante d’une rupture de pente, et il existe trois types de mouvement différents:

• si le matériau tombe dans l’air, verticalement ou presque verticalement, c’est connu comme une chute.,
• si le matériau se déplace comme une masse le long d’une surface en pente (sans mouvement interne dans la masse), c’est une lame.
• Si le matériau a un mouvement interne, comme un fluide, c’est un flux.

malheureusement, ce n’est normalement pas si simple. De nombreuses défaillances de pente impliquent deux de ces types de mouvement, certaines impliquent les trois, et dans de nombreux cas, il n’est pas facile de dire comment le matériau s’est déplacé. Les types de rupture de pente que nous couvrirons ici sont résumés dans le tableau 15.1.

Les fragments de roche peuvent se détacher relativement facilement des pentes abruptes du socle rocheux, le plus souvent en raison du gel-calage dans les zones où il y a de nombreux cycles de gel-dégel par an., Si vous avez déjà parcouru un sentier de montagne escarpé par une matinée fraîche, vous avez peut-être entendu la chute occasionnelle de fragments de Roche sur une pente de talus. Cela se produit parce que l’eau entre les fissures gèle et se dilate pendant la nuit, puis lorsque cette même eau dégèle au soleil du matin, les fragments qui avaient été poussés au-delà de leur limite par la glace tombent dans la pente ci-dessous (Figure 15.7).

une pente typique du talus, près de Keremeos, dans le sud de la Colombie-Britannique, est illustrée à la Figure 15.8. En décembre 2014, un gros bloc de roche s’est détaché d’une falaise dans cette même zone. Il s’est brisé en petits morceaux qui ont dévalé la pente et se sont écrasés sur la route, brisant les barrières de béton et creusant de grandes parties de la chaussée. Heureusement personne n’a été blessé.

glissière de roche

une glissière de roche est le mouvement glissant de la roche le long d’une surface inclinée. Dans la plupart des cas, le mouvement est parallèle à un plan de fracture, de litière ou de foliation métamorphique, et il peut aller de très lent à modérément rapide. Le mot sackung décrit le mouvement très lent d’un bloc de roche (mm/A à cm/a) sur une pente. Un bon exemple est la glissade Downie au nord de Revelstoke, en Colombie-Britannique, qui est illustrée à la Figure 15.9., Dans ce cas, un corps massif de roche glisse très lentement sur une pente raide le long d’un plan de faiblesse approximativement parallèle à la pente. Le toboggan Downie, qui a été reconnu avant la construction du barrage Revelstoke, se déplaçait très lentement à l’époque (quelques cm/an). Les ingénieurs géologues craignaient que la présence d’eau dans le réservoir (visible à la Figure 15.9) n’affaiblisse davantage le plan de défaillance, entraînant une accélération du mouvement., Le résultat aurait été une rupture catastrophique dans le réservoir qui aurait envoyé un mur d’eau au-dessus du barrage et dans la communauté de Revelstoke. Pendant la construction du barrage, ils ont creusé un tunnel dans la roche à la base du toboggan et foré des centaines de trous de drainage vers le haut dans le plan de défaillance. Cela a permis à l’eau de s’écouler de sorte que la pression a été réduite, ce qui a réduit la vitesse de déplacement du bloc coulissant. BC Hydro surveille ce site en permanence; le bloc coulissant se déplace actuellement plus lentement qu’il ne l’était avant la construction du barrage.,

à l’été 2008, un gros bloc de roche a glissé rapidement d’une pente abrupte au-dessus de la route 99 près de L’Anse Porteau (entre Horseshoe Bay et Squamish). Le bloc a percuté l’autoroute et la voie ferrée adjacente et s’est brisé en plusieurs morceaux., L’autoroute a été fermée pendant plusieurs jours, et la pente a ensuite été stabilisée avec des boulons de roche et des trous de drainage. Comme le montre la Figure 15.10, la roche est fracturée parallèlement à la pente, ce qui a presque certainement contribué à la rupture. Cependant, on ne sait pas réellement ce qui a déclenché cet événement car le temps était sec et chaud au cours des semaines précédentes, et il n’y a pas eu de tremblement de terre important dans la région.

Avalanche de roches

Si une roche glisse et commence alors à se déplacer rapidement (m / s), La Roche risque de se briser en plusieurs petits morceaux, et à ce moment-là, elle se transforme en une avalanche de roches, dans laquelle les grands et petits fragments de roche se déplacent de manière fluide soutenue par un coussin d’air à l’intérieur et sous la masse en mouvement. La glissade Hope de 1965 (Figure 15.1) était une avalanche de roches, tout comme la fameuse glissade Frank de 1903 dans le sud-ouest de l’Alberta. La diapositive 2010 au Mont., Meager (à L’ouest de Lillooet) a également subi une avalanche de roches, et rivalise avec la glissade Hope comme étant la plus grande rupture de pente au Canada à l’époque historique (Figure 15.11).

fluage ou Solifluction

le mouvement très lent — mm/A à cm / a — du sol ou d’autres matériaux non consolidés sur une pente est connu sous le nom de fluage. Le fluage, qui n’affecte normalement que la partie supérieure de plusieurs centimètres de matériau meuble, est généralement un type d’écoulement très lent, mais dans certains cas, le glissement peut avoir lieu. Le fluage peut être facilité par la congélation et la décongélation car, comme le montre la Figure 15.,12, les particules sont soulevées perpendiculairement à la surface par la croissance de cristaux de glace dans le sol, puis laissées verticalement par gravité lorsque la glace fond. Le même effet peut être produit par un mouillage et un séchage fréquents du sol. Dans les environnements froids, la solifluction est une forme plus intense de fluage déclenché par le gel-dégel.

le fluage est plus visible sur les pentes modérées à raides où les arbres, les poteaux de clôture ou les pierres tombales sont constamment penchés dans une direction descendante (Figure 15.13). Dans le cas des arbres, ils essaient de corriger leur maigre en poussant debout, ce qui conduit à un tronc inférieur incurvé connu sous le nom de « crosse de pistolet.,”

affaissement

l’affaissement est un type de glissement (mouvement sous forme de masse) qui a lieu dans des dépôts épais non consolidés (généralement plus épais que 10 m). Les affaissements impliquent un mouvement le long d’une ou plusieurs surfaces de rupture incurvées, avec un mouvement vers le bas près du haut et un mouvement vers l’extérieur vers le bas (Figure 15.14). Ils sont généralement causés par un excès d’eau dans ces matériaux sur une pente raide.,

un exemple d’affaissement dans la région de Lethbridge l’Alberta est illustrée à la figure 15.15. Cette caractéristique est probablement active depuis de nombreuses décennies et se déplace un peu plus chaque fois qu’il y a de fortes pluies printanières et un ruissellement important de la fonte des neiges. L’orteil de l’affaissement est défaillant car il a été érodé par le petit ruisseau au fond.,

coulées de boue et de débris

comme vous l’avez vu à L’exercice 15.,1, lorsqu’une masse de sédiments devient complètement saturée d’eau, la masse perd de sa force, dans la mesure où les grains sont écartés, et elle coulera, même sur une pente douce. Cela peut se produire lors de la fonte rapide des neiges printanières ou de fortes pluies, et est également relativement fréquent lors des éruptions volcaniques en raison de la fonte rapide de la neige et de la glace. (Un écoulement de boue ou de débris sur un volcan ou lors d’une éruption volcanique est un lahar.) Si le matériau en cause est principalement de la taille du sable ou plus petit, il est connu comme un écoulement de boue, comme celui illustré à la Figure 15.16.,

Si le matériau impliqué est de taille de gravier ou plus grande, il est connu comme un flux de débris. Parce qu’il faut plus d’énergie gravitationnelle pour déplacer des particules plus grosses, un flux de débris se forme généralement dans une zone avec des pentes plus raides et plus d’eau qu’un flux de boue., Dans de nombreux cas, un écoulement de débris a lieu dans un canal de cours d’eau escarpé et est déclenché par l’effondrement de matériaux de rive dans le cours d’eau. Cela crée un barrage temporaire, puis un flux important d’eau et de débris lorsque le barrage se brise. C’est la situation qui a mené à L’écoulement mortel de débris à Johnsons Landing, en Colombie-Britannique, en 2012. Un écoulement typique de débris sur la côte ouest est illustré à la Figure 15.17. Cet événement a eu lieu en novembre 2006 en réponse à de très fortes précipitations. Il y avait assez d’énergie pour déplacer de gros rochers et renverser de grands arbres.,

exercice 15.2 classification des défaillances de pente

Ces quatre photos montrent certains des différents types de défaillances de pente décrits ci-dessus. Essayez d’identifier chaque type et de fournir des critères pour appuyer votre choix.,