Etude instrumentale et numérique de la réponse dynamique d'une écaille calcaire potentiellement instable
Auteur / Autrice : | Clara Levy |
Direction : | Laurent Baillet, Denis Jongmans |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences de la terre et de l'univers, et de l'environnement |
Date : | Soutenance le 06/01/2011 |
Etablissement(s) : | Grenoble |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences de la terre, de l’environnement et des planètes (Grenoble, Isère, France ; 1992-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut des sciences de la Terre (Grenoble) |
Jury : | Président / Présidente : Jacky Mazars |
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Baillet, Denis Jongmans, Michel Jaboyedoff, Thomas Lebourg | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Manfred Joswig, Jean-Louis Durville |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les éboulements rocheux sont difficilement prévisibles en raison de leur soudaineté et du peu d'informations disponibles sur la structure interne du massif rocheux. L'analyse en retour d'éboulements dans des falaises calcaires a montré qu'ils étaient initiés par la fracturation de ponts rocheux et que leur persistance était le principal paramètre à prendre en compte pour des calculs de stabilité. En 1er lieu, nous avons utilisé l'information contenue dans le bruit sismique afin d'évaluer le degré d'instabilité d'une écaille rocheuse. Les données viennent de la falaise calcaire de Chamousset (Vercors) où un réseau sismique a fonctionné 4 mois jusqu'à 2 semaines avant la chute d'une écaille de 21000 m3. Le calcul des spectres de bruit sismique a permis d'identifier la 1ère fréquence propre de l'écaille qui diminue significativement avant l'éboulement. Ce même réseau a enregistré des milliers d'événements dont les plus énergétiques ont été classés. Certains de ces signaux ont des arrivées d'ondes P et S distinctes, permettant d'analyser leur mécanisme de rupture et de calculer leur magnitude et distance hypocentrale. Des simulations favorisent l'hypothèse de ruptures en traction pour expliquer les polarisations. D'autres simulations confirment que les événements situés à l'interface écaille-massif entraînent la résonance de l'écaille, expliquant l'observation de codas mono-fréquentielle avec une amplitude sismique plus forte sur l'écaille. Enfin, l'étude de la réponse thermomécanique d'une 2nde écaille sur un an montre l'influence des paramètres météorologiques sur ses fréquences propres. Les effets réversibles et irréversibles sur ces fréquences ont été identifiés.