Soutenance mémoire
La stabilité de Dakar en général et celle de ses corniches particulier est un problème récurent qui à fait l’objet de plusieurs études antérieures notamment par Tessier (1950, 1952 et 1953) Gladima (1988) Fall (1993), Diop (2000)… Le secteur étudié est localisé dans la partie sud de la presqu’île de Dakar. Dans ce secteur nous avons, affleurant le long de la côte, des formations du Tertiaire. De par leur position géographique, les corniches ont vu leur occupation s’accroitre très rapidement. Cette intense occupation du l ittoral due notamment aux activités hôtelières et l’importance stratégique de cette corniche a suscitée de notre part une interrogation sur la stabilité des talus.
Les pentes naturelles : classification et description des mouvements
Les pentes aussi bien naturelles qu’artificielles sont souvent sujettes à des mouvements dont les plus connus sont les glissements de terrains qui sont généralement spectaculaires et parfois dangereux. De ce point de vue, l’étude de la stabilité est une nécessité et il est important de déterminer, pour la sécurité des personnes, les risques de rupture qui sont très délicates, particulièrement pour les pentes naturelles. Notre étude sera accès sur les pentes naturelles au niveau desquelles nous essayerons de déterminer les différents mécanismes qui conduisent à leur rupture.
Différents mouvements de terrains
Un mouvement de terrain est un déplacement plus ou moins brutal du sol ou du sous sol ; il est fonction de la nature et de la disposition des couches géologiques. Il s’inscrit normalement dans le cadre des processus généraux d’érosion mais peut être favorisé (agent d’érosion, pesanteur, séisme, etc.), voire provoqué, par certaines activités anthropiques (exploitation de matériaux ou de nappes aquifères, déboisement, terrassement, etc.). Dans notre secteur d’étude la plupart des mouvements de terrains étant des ruptures par glissement ; nous présenterons les glissements après avoir présenté les autres mouvements de terrains. Les déplacements peuvent être lents (quelques millimètres par an) ou très rapides (quelques centaines de mètres en quelques secondes). D’après leurs vitesses nous allons distinguer des mouvements lents et des mouvements rapides.
➤ Les mouvements lents
Ils touchent principalement les biens. Ils entraînent une déformation progressive des terrains, pas toujours perceptible par l’homme, les constructions se fissurent. Ces désordres peuvent se révéler graves pour la sécurité des occupants. Ces mouvements regroupent les tassements, le retrait-gonflement, les affaissements, la solifluxion, le fluage, le fauchage et les glissements.
‐ les tassements : Certains sols compressibles peuvent se tasser sous l’effet de surcharges (constructions, remblais) ou en cas d’assèchement (drainage, pompage).
‐ le retrait-gonflement : Les variations de la quantité d’eau dans certains terrains argileux produisent des gonflements (période humide) et des tassements (périodes sèches) qui peuvent avoir des conséquences importantes sur les bâtiments n’ayant pas pris en compte cet aléa dans leur conception.
‐ les affaissements : sont liés à l a présence de cavités souterraines d’origine naturelle (phénomène de dissolution) ou anthropique (exploitation souterraine, sape de guerre).L’évolution est amortie par le comportement souple des terrains superficiels.
‐ La solifluxion La solifluxion caractérise essentiellement les pentes constituées de sols argileux gonflants et rétractables. Elle est due au fait que les terrains soient gorgés d’eau, autrement dit à une variation volumétrique des sols au cours des saisons. Lorsque ces phénomènes affectent les pentes, les mouvements alternés conduisent à une reptation du sol vers l’aval. Ce type de mouvement se manifeste par une ondulation des sols et par une inclinaison des arbres.
‐ Le fluage est un mouvement lent et irrégulier de matériaux plastiques (argiles) sur faible pente qui résulte d’une déformation gravitaire continue d’une masse de terrain non limitée par une surface de rupture clairement identifiée, mais par une zone de transition avec le massif. Les phénomènes de fluages correspondent à des mouvements dus à des sollicitations atteignant le domaine plastique donc proches de la rupture. L’état ultime peut être soit une stabilisation soit une rupture.
‐ Le fauchage est une déformation superficielle, sous l’influence de la gravité, des couches de roches qui affleurent sur une pente.
‐ Le glissement est un déplacement lent d’une masse de terrain cohérente le long d’une surface de rupture.
➤ Les mouvements rapides
Ils touchent majoritairement les personnes avec des conséquences souvent dramatiques. Ces mouvements ont des incidences sur les infrastructures (bâtiments, voies de communication…), allant de la dégradation à la ruine totale. Ils peuvent être subdivisés en deux groupes :
✔ Le premier groupe (propagation en masse) regroupe : les effondrements, les chutes de pierres ou de blocs, les éboulements ou écroulements.
‐ Les effondrements résultent des ruptures brutales des appuis ou des toits de cavités souterraines naturelles ou artificielles, sans atténuation par les terrains de surface.
‐ Les éboulements, écroulements et chute de pierres : L’évolution des falaises et des versants rocheux engendre des chutes de pierres, de blocs ou des écroulements en masse ; la masse rocheuse se p ropage dans l’air, au dessus de la surface topographique, avec contacts épisodiques avec le sol (puis arrêt sur le sol).A l’échelle de notre secteur d’étude, ces mouvements de masses affectent les blocs de latérites surtout au niveau de la pointe Diop. Ils sont traités par la mécanique des roches car concernant des masses rocheuses.
✔ Le second groupe (propagation en état remanié) comprend les laves torrentielles et les coulées boueuses.
‐ Les laves torrentielles résultent du transport de matériaux en coulées visqueuses ou fluides dans le lit de torrents de montagne.
‐ Les coulées boueuses Les coulées boueuses sont dues à une infiltration d’eau qui provoque des mouvements de sols dans lesquels les matières glissées se comportent comme un liquide. Elles se produisent essentiellement en montagne. Les coulées boueuses se produisent sur des pentes, par dégénérescence de certains glissements avec afflux d’eau.
Glissements
Ils sont précédés de signes précurseurs et s’effectuent dans le temps avec des vitesses très variables. Ils se rencontrent le plus souvent dans les pentes naturelles et les ruptures sont souvent liées à des problèmes d’écoulement d’eau. Les ruptures peuvent être causées soit par une modification des conditions hydrauliques (vidange rapide d’un réservoir, apparition d’un écoulement) soit par une modification des caractéristiques géotechniques. Les profondeurs des surfaces de glissement sont très variables; de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres, voire la centaine de mètres pour certains glissements de versant, ce qui les rend difficilement détectables dans ce dernier cas. Les glissements affectent généralement les sols et on peut distinguer :
Les glissements plans :
La ligne de rupture suit une couche mince ayant de mauvaises caractéristiques mécaniques et sur laquelle s’exerce souvent l’action de l’eau, une telle couche est appelée « couche savon ».
Les glissements rotationnels simples :
Ils constituent les plus fréquents des glissements et leur surface de rupture a une forme simple et peut être assimilée à une portion de cylindre.
La rupture par glissement
Les glissements de terrain se m anifestent généralement par des fissures en crête de talus perpendiculaires à la direction générale du mouvement. Sur un profil, on observe une dépression vers le haut et un bombement vers le pied. Les fissures de traction, quand elles ne sont pas cicatrisées, renseignent en plus sur l’actualité de l’instabilité par contre, il est difficile de tirer des dépressions et des bombements des informations du point de vue temporel. La rupture par glissement d’un talus se manifeste habituellement par un déplacement en bloc d’une partie du massif. La surface de glissement est assimilable à u ne surface cylindrique. On fera donc l’étude pour des tranches de massif d’épaisseur unité, découpées perpendiculairement à l’axe de la surface de rupture. Si on représente la coupe transversale du terrain (donc une tranche), l’aspect de la surface de rupture sera donc un arc de cercle. Le sommet du talus s’affaisse et il se forme un bourrelet de pied.
La stabilité des talus dépend :
des moments résistants (pris par rapport au centre du c ercle de rupture), dus à la résistance au cisaillement le long de la ligne de rupture et ;
des moments moteurs dus principalement au poids du massif en déplacement. Il y’aura donc glissement si à un moment donné les moments moteurs sont supérieurs aux moments résistants.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1. – Cadre géographique et géologique
1.1 – Cadre géographique
1.1.1. – Localisation
1.1.2. – Climat
1.2. – Cadre géologique
1.2.1. – Cadre lithostratigraphique
1.2.1.1. – L’ensemble sédimentaire
1.2.1.2. – L’ensemble volcanique
1.2.1.3 – La cuirasse latéritique
1.2.2 – Cadre structural
1.2.3. –Hydrogéologie
Conclusion
Chapitre 2. – Généralités sur la stabilité des pentes
2.1. – Les pentes naturelles : classification et description des mouvements
2.1.1. – Différents mouvements de terrains
2.1.2. – Les glissements
2.2. – Différentes méthodes de calcul analytique
2.2.1. – Notion de coefficient de sécurité
2.2.2 Quelques méthodes de calcul analytique
Conclusion
Chapitre 3. – Généralités sur la modélisation
Introduction
3.1. – Notions de contrainte et de déformation
3.1.1. – Notion de contrainte
3.1.2. – Notion de déformation
3.2. – Lois de comportements mécaniques des matériaux
3.2.1. – Loi de Hooke
3.2.2. – Comportement élastique, élastoplastique et plastique
3.3. – Modélisation par la méthode des éléments finis
Introduction
3.3.2. – La démarche de la méthode des éléments finis (MEF)
3.3.3 – Calcul par la MEF
3.3.4. – Présentation de GEO- SLOPE
Chapitre 4. – Résultats et discussion
4.1. – Résultats de terrain
4.1.1. – plage de Rebeuss
4.1.2. – Pointe des Madeleines
4.1.3. – Pointe Diop
4.2. – Résultats de la modélisation avec GEO- SLOPE
4.2.1. – Plage de Rebeuss
4.2.2. – Falaise de la pointe des Madeleines
4.2.3. – Pointe Diop
Conclusion
Conclusion générale et recommandations
Références bibliographiques
