Etude et gestion des risques liés aux glissements de terrain en milieu urbain : application à la ville d'Al Hoceima (Nord du Maroc)

Study and management of risks linked to landslides in urban areas : Application to the city of Al Hoceima (North of Morocco)

• Auteur / Autrice : Mohamed El Khattabi
• Direction : Jamal El Khattabi, Ali Azdimousa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 22/12/2023
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....) en cotutelle avec Université Mohammed Premier Oujda (Maroc)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille ; 2021-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LGCgE - Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement
• Jury : Président / Présidente : Said Bengamra
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mirvat Abdallah
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Lahcen Zouhri, Rachid Bouferra

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse

Eaux souterraines

Interaction eau-roche

Mécanique des sols

Modèles mathématiques

Stabilité

Pentes et versants

Rif (Maroc ; massif)

Fracturation (géologie)

Catastrophes urbaines

Al Hoceïma (Maroc ; région)

Évaluation du risque

Glissements de terrain

Mots clés libres

Massif fracturé

Hydrogéochimie

Landslides

Urban area

Fractured rock massif

Hydrogeochemistry

Geotechnical

Modeling

Résumé

Les glissements de terrain représentent des phénomènes extrêmement dangereux, influencés par divers paramètres et critères fréquemment observés dans différents endroits dans le monde. Leur gestion se révèle complexe, d'autant plus s'ils sont localisés en milieu urbain, en raison des risques qu'ils présentent pour la population et les habitations, ainsi que de la difficulté des mesures correctives à mettre en place. Cette thèse se concentre sur l'étude des glissements de terrain appliquée à la ville d'Al Hoceima, au nord du Maroc. L'objectif est d'analyser leurs origines ou leur réactivation, les facteurs prédisposants qui les déclenchent, et de comprendre les mécanismes en jeu.Pour relever ce défi, une méthodologie basée sur l'analyse des mouvements de terrain à travers une approche pluridisciplinaire, combinant géologie, hydrogéochimie et géotechnique, s'est avérée essentielle. L'analyse du versant étudié révèle une morphologie complexe, résultant d'une géologie caractérisée par une activité tectonique et une lithologie souvent altérée. Du point de vue géotechnique, cela se traduit par des caractéristiques mécaniques variant de faibles à moyennes, et qui diminuent encore sous l'effet de l'action de l'eau. L'activité tectonique intense a engendré des failles et des fractures qui ont structuré le versant, créant des structures en blocs qui fragilisent davantage le terrain. Les mesures inclinométriques ont permis de localiser les plans de glissement à des profondeurs moyennes comprises entre 15 mètres et 25 mètres. Ces mesures ont également révélé des déplacements relatifs des blocs pendant les mouvements. L'analyse chimique des eaux souterraines indique la présence de sulfates de sodium, parfois mêlés à du chlorure de sodium, témoignant d'un lessivage des formations autochtones (Trias-Lias et Jurassique), aggravé par l'influence de la nappe phréatique montante. De plus, les eaux usées, représentant des volumes additionnels, viennent encore perturber l'équilibre du versant en s'infiltrant depuis la surface, comme en témoigne la détection de nitrates dans les eaux analysées.Ces résultats ont motivé la réalisation de simulations visant à approfondir la compréhension des mécanismes des glissements de terrain. Un modèle prenant en compte les discontinuités géologiques et analysant les déformations, les déplacements et les frottements dans les fractures a été utilisé, en se focalisant principalement sur les zones sujettes aux glissements. Cette modélisation a confirmé les conclusions tirées de la phase analytique de l'étude tout en permettant de planifier des actions correctives.

Landslides represent highly hazardous phenomena influenced by various parameters and criteria commonly observed in different locations worldwide. Managing them proves challenging, especially in urban areas, due to the risks they pose to the population and structures, as well as the complexities involved in implementing corrective measures. This thesis focuses on landslide studies applied to the city of Al Hoceima in northern Morocco. The objective is to analyze their origins or reactivation, the predisposing factors triggering them, and to understand the mechanisms at play.To tackle this challenge, a methodology based on analyzing ground movements through a multidisciplinary approach, incorporating geology, hydrogeochemistry, and geotechnics, proved essential. The analysis of the studied slope reveals a complex morphology resulting from geology characterized by tectonic activity and often-altered lithology. Geotechnically, this translates into mechanical characteristics ranging from weak to moderate, further decreasing under the influence of water. Intense tectonic activity has resulted in faults and fractures that have structured the slope, creating block structures that further weaken the terrain. Inclinometric measurements localized sliding planes at average depths ranging from 15 meters to 25 meters. These measurements also revealed relative movements of blocks during sliding. Chemical analysis of groundwater indicates the presence of sodium sulfates, occasionally mixed with sodium chloride, indicating leaching of autochthonous formations (Triassic-Liassic and Jurassic), exacerbated by the influence of the rising water table. Additionally, wastewater, constituting additional volumes, further disrupts the slope's equilibrium by infiltrating from the surface, as evidenced by the detection of nitrates in the analyzed waters.These results prompted the implementation of simulations to deepen the understanding of landslide mechanisms. A model considering geological discontinuities and analyzing deformations, displacements, and friction within fractures was employed, primarily focusing on landslide-prone areas. This modeling confirmed the conclusions drawn from the analytical phase of the study while facilitating the planning of corrective actions.