Stabilité des talus : 2. Déblais et remblais

La vitesse de creusement du surplomb est extrêmement
variable mais décroît au fur et à mesure que la profondeur
croît. Celle-ci n'évolue pratiquement plus pour une valeur
dépendant de l'épaisseur du banc érodé. On a pu constater,
par exemple, que dans les grès des Vosges, où
l'altération différentielle des différents bancs subhorizontaux
est très apparente, cette profondeur n'excède pratiquement
pas une valeur égale à la moitié de l'épaisseur du
banc. L'éboulement peut se produire à la faveur d'une
fracture plus ou moins verticale ou parallèle à la falaise,
ou de deux fractures qui s'intersectent à l'arrière de la
falaise. Ces fractures correspondent à un système de
diaclases ou de failles du massif rocheux. On est souvent
confronté à une situation où la masse en surplomb, qui
menace de s'ébouler, est limitée vers l'arrière par une
fissure ou un système de fissures gravitaires dont il est
difficile d'apprécier la continuité, et de déterminer le
prolongement éventuel en arrière de la zone actuellement
en surplomb. D'autre part, la profondeur du surplomb est
irrégulière et il peut subsister des piliers latéraux reprenant
au moins en partie le poids de la masse en surplomb.
Les éboulements sont aussi assez fréquents dans les
formations rigides surmontant des formations plus plastiques
et plus déformables. On trouve de nombreuses traces
d'éboulements au pied des falaises calcaires du Jurassique
supérieur ou de l'Urgonien des chaînes subalpines. Ces
puissantes formations calcaires surmontent des marnes ou
des marno-calcaires qui forment un talus recouvert
d'éboulis ayant généralement une pente très légèrement
supérieure à 40". Le tassement et le fluage des formations
plastiques sous-jacentes sont à l'origine de la fissuration
et mettent progressivement en déséquilibre les pans
rocheux. La colonne de 35 m de haut dont l'éboulement a
menacé un quartier de la ville de Nantua, au cours de l'été
1973, est un exemple typique de ce phénomène. Dans ce
cas on a pu mesurer un lent basculement plus ou moins
parallèle à la falaise jusqu'à l'éboulement final (fig. 13).
Il convient d'analyser plus complètement quelles sont les
conditions mécaniques qui peuvent conduire à l'instabilité
d'un pan de falaise.
Si on considère un pan rocheux limité vers l'arrière par
une fissure quasiment verticale, et si on prend globalement
en compte le poids et la résistance du rocher, on
obtient un coefficient de sécurité en général très élevé
donné par l'expression :
F = &,
R,
y poids spécifique du rocher,
H hauteur du pan rocheux,
Rc résistance en compression simple du rocher.
Même pour une roche ayant une résistance en compression
peu élevée de 10 MN/m 2
et un poids spécifique de
25 kN/m 1
, F est égale à 1 pour H = 400 m. Cette analyse
n'est pas acceptable, le pan rocheux étant un solide
élancé, les conditions de stabilité dépendant surtout de la
forme du solide.
Les conditions de stabilité dépendent notamment de la
position de la projection du centre de gravité au niveau de
la surface d'appui considérée (fig. 14). Si la projection est
très excentrée, la distribution des contraintes au niveau de
la surface d'appui n'est pas uniforme, il peut en résulter
des tassements différentiels qui entraînent de légères
rotations du pan rocheux et contribuent ainsi à aggraver la
situation. Ce phénomène est d'autant plus perceptible que
les assises sont plus plastiques et plus déformables. Dans
ce cas les mouvements ont surtout lieu après de fortes
pluies ou en période de dégel. Une partie de la face
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Fig. 13. — La colonne de Nantua. Le mouvement de basculement
se produisait vers la gauche avec une rotation autour du point C.
3) par basculement
G
Traction
t ' II
fft=-mL (,_6j,) T„
h—"—H
W = myLH
b) par rupture du pied
Compression
Fig. 14. — Schémas types d'éboulement de pans rocheux (on
donne à titre d'indication la distribution des contraintes supposée
linéaire sur le plan horizontal correspondant à la base de la
fracture arrière.
d'appui peut devenir entièrement décomprimée, des tractions
faibles peuvent même apparaître, mais étant donné
la faible valeur de la résistance en traction, elles peuvent
être négligées. A l'inverse d'autres zones peuvent être
fortement comprimées et on peut même parfois observer
des ruptures en compression simple. On assiste alors soit à
un basculement progressif de la masse rocheuse vers le
vide, soit à une rupture du pied du pan rocheux. L'un et