Direction Départementale des Territoires du Service SPRS/UPRNT 6 rue Roussillon 25000 Besançon

Atlas des secteurs à risque de mouvements de terrain du Doubs

Rapport AOUT 2013

Centre d'Etudes Techniquies de l'Equipement de LYON Département Laboratoire d'Autun 1 Boulevard Bernard Giberstein ZI de Saint Andoche - BP 141 71404 AUTUN CEDEX Tél.: +33 (0)3 85 86 67 67 - Fax.: +33 (0)3 85 86 67 79 Courriel : [email protected]

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1 INTRODUCTION...... 5

2 LE DÉPARTEMENT DU DOUBS...... 7 2.1 La zone d’étude...... 7 2.2 La géologie du Doubs...... 7 2.2.1 L’ère Primaire (-530 à -245 MA)...... 7 2.2.2 L’ère Secondaire (-245 à -65 MA)...... 7 2.2.3 L’ère Tertiaire (-65 à -1,8 MA)...... 10 2.2.4 L’ère Quaternaire (-1,8 MA à l’actuel)...... 10

3 LA RÉGLEMENTATION ET GESTION DES RISQUES NATURELS...... 11 3.1 Le contexte politique et réglementaire...... 11 3.1.1 La politique de prévention des risques...... 11 3.1.2 La Stratégie Nationale de Développement Durable...... 11 3.1.3 Les textes réglementaires...... 12 3.2 L’atlas dans la déclinaison de la politique de prévention des risques...... 13

4 LA TYPOLOGIE DES MOUVEMENTS DE TERRAINS...... 14 4.1 Les affaissements et effondrements...... 14 4.1.1 Les causes...... 15 4.1.2 Les risques...... 18 4.1.3 Les événements survenus dans le département du Doubs...... 18 4.2 Les glissements de terrains et les formations sensibles au glissement...... 19 4.2.1 Les causes...... 20 4.2.2 Les risques...... 21 4.2.3 Les événements survenus dans le département du Doubs...... 21 4.3 Les éboulements et les chutes de blocs...... 23 4.3.1 Les causes...... 24 4.3.2 Les risques...... 24 4.3.3 Les éboulements rocheux dans le département du Doubs...... 24

5 LA CARTOGRAPHIE DE L’ATLAS DES SECTEURS À RISQUE DE MOUVEMENTS DE TERRAINS DU DOUBS...... 26 5.1 L’objectif...... 26 5.2 La cartographie de l’aléa...... 26 5.2.1 Les données utilisées...... 26 5.2.2 La cartographie de l’aléa affaissement et effondrement...... 28 5.2.3 La cartographie de l’aléa glissement...... 31 5.2.4 La cartographie de l’aléa dans les zones sensibles au glissement...... 32 5.2.5 La cartographie de l’aléa éboulement...... 34 5.3 Les limites de la méthode...... 35

3/40 5.3.1 Aléa affaissement et effondrement...... 35 5.3.2 Aléa glissement de terrain...... 35 5.3.3 Aléa éboulement...... 36

6 SYNTHÈSE...... 37

7 LEXIQUE TECHNIQUE...... 39

4/40 1 Introduction

Le risque est défini comme la somme d’un phénomène prévisible, également appelé aléa, et d’enjeux humains, économiques, culturels ou environnementaux (illustration n°1).

Illustration 1: risque = aléa + enjeux

Le " risque zéro " n’existe pas, c’est pourquoi il est nécessaire de rendre la société résiliente*. Il est très difficile de réduire la probabilité ou l’intensité d’un aléa naturel comme il serait possible de le faire sur certains aléas industriels. De ce fait, pour réduire les risques, il convient d’agir sur les enjeux en minimisant leur vulnérabilité* face aux aléas. Ceci implique une bonne connaissance des phénomènes naturels auxquels est soumis le territoire. Aussi, dans le cadre de la mise en œuvre de la politique nationale de prévention des risques naturels, les services de l’État élaborent des outils qui permettent de recenser cette connaissance relative aux phénomènes naturels. Ainsi, dès 1986, un premier inventaire des secteurs à risque de mouvements de terrains a été établi, à l’échelle 1/100 000e, par M. LEBRUN, géologue au sein de la Direction Départementale de l’Équipement du Doubs. En 2001, une deuxième version de ce document a été réalisée, à l’échelle 1/25 000e, par M. MAURIN, ingénieur au Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d’Autun. En 2012, la Direction Départementale des Territoires du Doubs (DDT) a souhaité procéder à l’actualisation de cet atlas départemental des secteurs à risque de mouvements de terrains. Cette démarche, qui comprend le développement d’une méthodologie de cartographie, a été confiée au CETE de Lyon – Département Laboratoire d’Autun. L’objectif consiste à recenser, caractériser et hiérarchiser les principaux phénomènes présents sur le département du Doubs, sous format S.I.G (Système d’Information Géographique) à l’échelle du 1/25 000e, en incorporant et complétant les données des inventaires précédents. L’atlas cartographique ainsi composé sera associé à une doctrine qui définit des règles d’amé- nagement du territoire, en matière de planification ou d’application du droit des sols, en fonction du niveau d’aléa déterminé. Ce document constitue donc un outil d’aide à la décision dans le cadre de la mise en œuvre de la politique de prévention des risques naturels, et dans un souci d’aménagement durable du ter- ritoire. Il peut utilement être un outil de référence pour estimer la pertinence d’élaborer des Plans de Prévention des Risques Naturels (P.P.R.N) de mouvements de terrains.

5/40 Le présent rapport comprend 4 grandes parties :

• la géologie du département du Doubs • la politique de gestion des risques et la réglementation en vigueur • la typologie des mouvements de terrains du département • la méthodologie utilisée pour établir la cartographie des mouvements de terrains

6/40 2 Le département du Doubs

2.1 La zone d’étude

L’atlas est réalisé à l’échelle du département du Doubs. Seules les communes de et Saint-Hippolyte, couvertes par un Plan de Prévention des Risques Naturels Mouvements de terrains (PPRN-Mvt), ont été exclues de la cartographie. En effet, un PPRN-Mvt est élaboré avec une plus grande précision et vaut servitude d’utilité publique (Art.L562-4 du code de l’environnement), ce qui n’est pas le cas du présent atlas.

2.2 La géologie du Doubs

2.2.1 L’ère Primaire (-530 à -245 MA)

À cette époque, le département du Doubs subit l’orogenèse* hercynienne, ce qui provoque la subduction* de la plaque océanique et le plissement de la plaque continentale. Il en résulte des terrains essentiellement granitiques et métamorphiques*. L’érosion de ce bâti, en domaine continental, à la fin de l’ère Primaire, a amené une pénéplanation* de l’ensemble du massif dans le département et constitue actuellement son socle. Le massif de la Serre (région de Dole) présente la trace de ce socle en affleurement.

2.2.2 L’ère Secondaire (-245 à -65 MA)

Durant cette période, la région se retrouve en domaine marin suite à une grande phase de transgression marine (recouvrement des continents par la mer). Deux phases principales peuvent être distinguées (illustration n°2) : · Le Trias marque le début de la transgression. Les dépôts sont constitués d’abord de sédiments détritiques (grès) témoignant de l’installation du domaine marin, puis de marnes et argiles à évaporites* attestant d’un environnement de type lagunaire. · Le Jurassique et le Crétacé, durant lesquels le caractère marin du milieu s’affirme avec une sédimentation continue. Les dépôts du Jurassique représentent la grande majorité des couches géologiques que l’on retrouve dans le département du Doubs (illustration n°2). Cette période géologique se subdivise en trois sous parties : o Le Jurassique inférieur (Lias) constitué de marnes déposées dans une mer assez profonde. o Le Jurassique moyen (Dogger) durant lequel le style sédimentaire évolue pour passer à des calcaires bioclastiques (contenant des fossiles) avec stratifications obliques, témoignant de l’évolution de la région en un milieu de plate-forme recouverte par une mer épicontinentale*. o Le Jurassique supérieur (Malm) composé de marnes et de calcaires. Ce type de sédimentation reste à peu près identique jusqu’à la fin du Crétacé où se produit une exondation (émersion) quasi-définitive du milieu.

7/40 Age (MA) -65 Crétacé supérieur -96 Crétacé inférieur -135 Jurassique supérieur -154 Jurassique moyen -180 Jurassique inférieur -205

Trias supérieur -230

-240 Trias moyen

-245 Trias inférieur

Illustration 2 : Géologie du Doubs, ensemble stratigraphique essentiellement du secondaire (sources : carte géologique du BRGM 1/1 000 000)

Le schéma de la série sédimentaire du Secondaire dans le Doubs, qui figure page suivante, précise les niveaux potentiels de glissement (zones de marnes mises à jour).

8/40 9/40 2.2.3 L’ère Tertiaire (-65 à -1,8 MA)

Après le retrait de la mer, la région va adopter un style tectonique compressif montrant plusieurs phases de surrections (élévations), plissements et fracturations, résultant d’une poussée dirigée vers le Nord-Ouest. Ceci va engendrer l’orientation des structures suivant un axe préférentiel Nord-Est / Sud-Ouest. Les grandes failles du département suivent ce même axe et sont associées à des failles de décrochements orientées Nord-Sud (illustration n°2). Le Massif Jurassien n’étant plus submergé par les mers se retrouve soumis à l’érosion par les eaux météoriques qui démantèlent les reliefs créés par l’orogenèse alpine. Cette abrasion des formations amène au creusement de vallées atteignant, par endroit, les niveaux du Trias à l’Ouest. Les produits de cette érosion sont transportés par les réseaux fluviatiles et déposés sur les différents terrains sédimentaires de l’ère secondaire.

2.2.4 L’ère Quaternaire (-1,8 MA à l’actuel)

À cette période, les glaciations vont donner à la région sa morphologie actuelle. En effet, les glaciers s’étendaient depuis la Haute Chaîne jusqu’à , sur un peu plus de la moitié du département. Leurs formations et leurs déplacements ont modelé le département laissant des paysages morainiques*.

L’alternance de périodes glaciaires et inter-glaciaires a mis en place des alluvions fluviatiles de graviers et de sables qui se sont déposées dans les vallées. L’érosion a donné lieu, entre autres, à la formation de combes et de cluses (illustration n°4).

Illustration 4 : Relief caractéristique d’ancienne zone glaciaire (sources : Gaudin 1997)

Durant cette période, la karstification s’est renforcée avec le développement des dolines. À la fin de la dernière glaciation, les versants marneux ont été soumis à des glissements de ter- rains.

10/40 3 La réglementation et gestion des risques naturels

3.1 Le contexte politique et réglementaire

3.1.1 La politique de prévention des risques

La politique actuelle de prévention des risques s’articule en sept phases :

1 connaître les phénomènes en mettant en place des études,

2 surveiller les phénomènes afin de savoir quand déclencher une organisation de réponse optimale,

3 informer l’ensemble des acteurs et notamment le public afin que ce dernier adopte un comportement lui permettant de résister au phénomène en augmentant sa résilience,

4 aménager le territoire autant que possible en dehors des zones à risques ou a minima dans des zones de risques acceptables,

5 réduire la vulnérabilité des aménagements mais également des personnes afin que les événements à venir puissent être gérés sans dommage majeur,

6 se préparer à vivre un événement d’autant plus important qu’il sera rare. Cette préparation doit être opérationnelle à tout moment. Elle implique des exercices fréquents pour valider l’organisation du dispositif,

7 comprendre ce qu’il s’est passé et en tirer les leçons pour l’avenir.

3.1.2 La Stratégie Nationale de Développement Durable

La Stratégie Nationale de Développement Durable (SNDD) mise en place pour la période de 2010- 2013 vise, en développant une économie sobre en ressources naturelles et décarbonée, à faire de la un des acteurs majeurs de l'économie verte qui est la seule compatible avec le développement des pays émergents, tout en poursuivant un objectif de justice et d'équité sociale. Elle s'articule à cette fin autour de neuf défis stratégiques.

La politique de prévention des risques s’insère dans cette stratégie nationale, au travers de trois des neuf défis la constituant :

1 Santé publique, prévention et gestion des risques

Il s'agit notamment d'aménager les territoires en réduisant leur vulnérabilité aux risques naturels et technologiques et d'organiser les activités humaines en permettant une vie compatible avec le risque potentiel.

2 Gouvernance

La gouvernance, en associant toutes les parties prenantes au plus près des enjeux du territoire, favorise l’appropriation, par le plus grand nombre, des objectifs de prévention des risques.

3 Société de la connaissance Il s'agit de développer l'information, la formation, l'éducation tout au long de la vie, l'accès

11/40 à la culture. En matière de prévention des risques, ce défi se révèle très important afin notamment d'améliorer la résilience des territoires face aux phénomènes naturels auxquels ils sont confrontés.

3.1.3 Les textes réglementaires

Les textes de lois, dont certains ont été réactualisés dans les lois grenelle 1 et 2, permettent la mise en place de cette stratégie politique. Les principaux textes relatifs à la prévention des risques naturels sont les suivants : · La loi du 2 février 1995 dite « loi Barnier » et son décret d’application du 5 octobre 1995, codifiés dans le Code de l’Environnement aux articles L 562-1 à L562-9 et R 562-1 à R562-10, créent un outil permettant de prendre en compte les risques naturels dans l’aménagement : le plan de prévention des risques (PPR). Elle instaure également un fond de prévention des risques naturels majeurs permettant de financer, dans la limite de ses ressources, l’acquisition de biens exposés à un risque, les études et travaux de prévention mais également les campagnes d’information (articles L561-1 à L561-5 et R561-6 à R561-17 du code de l’environnement). · La loi n° 2000-1208 du 13 décembre 2000 relative à la solidarité et au renouvellement urbain (SRU) codifiée à l’article L.121-1 du nouveau code de l’urbanisme (CU) stipule que les documents d’aménagement (les schémas de cohérence territoriale, les plans locaux d’urbanisme et les cartes communales) fixent les conditions de prise en compte de la prévention des risques avec pour objectif de ne pas augmenter la vulnérabilité des zones déjà urbanisées, préserver les secteurs non urbanisés, ne pas créer de nouveaux risques sur les secteurs voisins et réduire la vulnérabilité de l’existant en facilitant les conditions d’une vie normale. · La loi n° 2003-699 du 30 juillet 2003 relative à la prévention des risques technologiques et naturels et à la réparation des dommages vise essentiellement à renforcer la concertation et l’information du public (développer la conscience du risque), maîtriser l’urbanisation dans les zones à risques, prévenir les risques à la source et mieux garantir l’indemnisation des victimes. · La loi n° 2004-811 du 13 août 2004 de modernisation de la sécurité civile qui se substitue à la loi du 22 juillet 1987, relative à la sécurité civile, aux incendies de forêts et aux risques majeurs, affirme le droit des citoyens à l’information sur les risques majeurs, et en particulier les risques naturels prévisibles, auxquels ils sont soumis. · La loi n° 2009-967 du 3 août 2009 de programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement - Titre III - Article 36 (Loi Grenelle 1) mentionne que la réduction des atteintes à l’environnement contribue à l’amélioration de la santé et à la compétitivité des entreprises. La mise en œuvre de la politique de prévention des risques sera fondée sur les principes de précaution, de substitution, de participation et de pollueur-payeur codifiés aux articles L 110-1 et L 110-2 du code de l’environnement. · L’article L563-6 du Code de l’environnement stipule que les communes élaborent des cartes délimitant les sites où sont situées des cavités souterraines et des marnières, que toute personne qui a connaissance de l’existence d’une cavité souterraine ou d’une marnière en informe le représentant de l’État et que celui-ci doit publier l’information. · L’article R563-10 du Code de l’environnement punit d’une contravention de la troisième classe le fait, pour toute personne possédant des documents ayant trait à l’existence d’une cavité souterraine ou d’une marnière dont l’effondrement est susceptible de porter atteinte aux personnes ou aux biens, de refuser d’en transmettre copie au maire en méconnaissance des dispositions de l’article L 563-6.

12/40 · Les articles L125-2 et R125-9 à R125-14 du Code de l’environnement définit la mise en œuvre du droit à l’information sur les risques majeurs et notamment le risque d’effondrement de cavités. · L’article L562-4 du Code de l’environnement stipule que le plan de prévention des risques naturels prévisibles approuvé vaut servitude d’utilité publique. Il est annexé au plan d’occupation des sols, conformément à l’article L. 126-1 du code de l’urbanisme et fait l’objet d’un affichage en mairie et d’une publicité par voie de presse locale en vue d’informer les populations concernées.

3.2 L’atlas dans la déclinaison de la politique de prévention des risques

Dans le cadre de la réglementation actuelle, l’atlas des secteurs à risque de mouvements de terrains du département du Doubs ne constitue pas un document réglementaire. Cependant, il permet de mettre en place des mesures préventives au titre de l’article R111-2 du code de l’urbanisme.

Ce document permet de : · synthétiser les connaissances des aléas sur le département et les mesures de prévention adaptées à ces aléas, · communiquer ces connaissances auprès des autorités compétentes en vue d’une meilleure prise en compte des spécificités du milieu naturel dans l’aménagement du territoire (SCOT, PLU, etc), · servir de base à l’élaboration des plans de prévention des risques de mouvements de terrains, · développer la culture du risque de l’ensemble des citoyens.

13/40 4 La typologie des mouvements de terrains

Les mouvements de terrains sont des phénomènes naturels d’origines très diverses. Annuellement, ils provoquent, en moyenne, la mort de 800 à 1 000 personnes dans le monde et occasionnent des préjudices économiques et des dommages très importants (source MEDDE, dossier d'information « Les mouvements de terrain »). Ils regroupent un ensemble de déplacements, plus ou moins brutaux, du sol ou du sous-sol, d’origines naturelle ou anthropique. Les volumes en jeu sont compris entre quelques mètres cubes et des millions de mètres cubes. Les déplacements peuvent être lents (quelques millimètres par an) ou très rapides (quasi-instantanés). Trois types d’aléas sont cartographiés dans l’atlas : • les affaissements ou effondrements, • les glissements de terrains, • les chutes de blocs ou de pierres. Pour chacun de ces aléas, le présent document s’attache à expliquer leurs causes, les risques qu’ils occasionnent et les événements survenus dans le département du Doubs.

4.1 Les affaissements et effondrements

Un affaissement est une déformation souple, sans rupture et progressive de la surface du sol. Elle se traduit par une dépression topographique en forme de cuvette généralement à fond plat et bords fléchis. Un effondrement est un abaissement à la fois violent et spontané de la surface sur parfois plusieurs hectares et plusieurs mètres de profondeur, tout le terrain au-dessus de la cavité s’effondrant d’un coup. La zone effondrée est limitée par des fractures sub-verticales. Les effondrements localisés donnent naissance à des fontis présentant une géométrie pseudo- circulaire dont le diamètre et la profondeur du cône peuvent aller de quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Les affaissements et les effondrements surviennent au niveau de cavités souterraines, qu’elles soient d’origines anthropique (carrières, mines) ou naturelle (phénomènes de karstification ou suffosion). Ces cavités, souvent invisibles en surface, sont de tailles variables (du mètre à la dizaine de mètres) et peuvent être interconnectées ou isolées.

Illustration 5 : Création d’une cavité et effondrement (sources : Graphique MEDDE)

14/40 4.1.1 Les causes

Parmi les causes provoquant la formation de cavités, on peut citer l’activité anthropique avec la création de carrières ou de mines et l’action de deux phénomènes naturels que sont la karstifi- cation et la suffosion.

4.1.1.1. Mines et carrières

Dans l’exploitation de la ressource minérale, on distingue :

· les mines (à ciel ouvert ou souterraines), d’où l’on extrait des matériaux stratégiques (métaux tels le fer, l’or, le cuivre ou l’uranium ; combustibles tels le charbon, le pétrole et le gaz naturel ; sels tels le gemme ou la potasse) ; · les carrières (à ciel ouvert ou souterraines) qui exploitent des matériaux de construction (calcaire, craie, sable, gravier, argile, roches massives, gypse [pierre à plâtre], etc.) et des matériaux dits « industriels » telle la silice.

Il existe plusieurs modes d’exploitation induisant différents niveaux de stabilité : · Exploitation à ciel ouvert · Exploitation par chambre et piliers abandonnés · Exploitation par chambre magasin · Exploitation par foudroyage · Exploitation par longue taille · Exploitation par dissolution

Les trois méthodes d’exploitation les plus rencontrées dans le Doubs sont :

· l’exploitation à ciel ouvert (Fer et Charbon), · l’exploitation par chambre et piliers abandonnés (Fer et Charbon), · l’exploitation par dissolution (Sel).

4.1.1.2. La karstification

Le mot karst provient de la traduction allemande du Kras Slovène, région Yougoslave au nord- est de l’Adriatique. La karstification est le phénomène de dissolution des calcaires* (composés en grande partie de carbonate de calcium, CaCO3), de gypse (CaSO4, 2H2O) ou de sel par des eaux chargées en dioxyde de carbone (CO2). L’intensité de ce phénomène s’accroît en fonction de la quantité d’eau, de sa teneur en dioxyde de carbone dissous et de sa température. En effet, plus une eau est froide, plus la teneur en gaz dissous peut y être élevée (augmentation du CO2 dissous) : l’eau est ainsi plus acide. Ce phénomène est rapide par rapport à l’échelle géologique (quelques dizaines de milliers d’an- nées) et permet la mise en place de faciès particuliers que l’on retrouve dans la partie souter- raine (endokarst) sous forme de gouffres, grottes ou galeries, et à la surface (exokarst) sous forme de dolines*, aven (gouffre) ou lapiaz. Dans le Doubs, ce sont les dolines qui sont les plus rencontrées (Illustration n°6).

15/40 lapiaz

Illustration 6 : Paysage karstique (sources : faculté de sciences de LIEGE)

Une doline est une dépression de la surface d’un sol karstique, en forme d’entonnoir ou de cuvette généralement circulaire ou elliptique, de dimension variant de quelques mètres à plusieurs centaines de mètres. La doline n’est pas due à la seule action des eaux par dissolution des calcaires, mais naît souvent d’un effondrement de la roche lorsque des cavités souterraines sont sub-affleurantes ou proches de la surface. L’aspiration des eaux entraîne peu à peu avec elle les couches superficielles du sol qui s’affaissent progressivement. L’ouverture par effondrement de la cavité sous-jacente crée un fontis ou aven.

Dans le département du Doubs, la plus vaste doline serait celle du Creux de Noirfondreau (ou du Grand Rucher) située sur la commune de : énorme et spectaculaire doline de 300 m x 200 m, d’une profondeur minimum de 40 m et aux parois abruptes surtout en paroi sud-ouest. Plusieurs cavités s’ouvrent dans ses flancs.

Aussi, et selon l’importance respective des deux processus dissolution/effondrement, les dolines présentent des formes très différentes. Celles où domine la dissolution présentent des bords en pente douce, alors que celles où domine l’effondrement présentent des bords abrupts.

L’évolution morphologique d’une doline dépend généralement de cinq facteurs : · la dissolution, · le comblement, · l’évacuation, · la désagrégation, · la gélifraction.

En fonction de ces cinq facteurs, plusieurs types de dolines peuvent être distingués : doline en puits, en baquet, en entonnoir, en cuvette, en chaudron, en soucoupe, en écuelle, d’effondre- ment ou ayant une dissymétrie structurale (Illustration n°7).

16/40 4.1.1.3. La suffosion

La suffosion est un phénomène mécanique, contrairement à la karstification qui est un processus chimique. Elle correspond à l’érosion interne générée par des circulations d’eaux souterraines. Dans les formations sédimentaires meubles, des écoulements d’eaux souterraines peuvent, dans certains cas, provoquer l’entraînement des particules les plus fines (sables fins et silts). Ce transport de matériaux engendre des instabilités et favorise le développement de vides pouvant parfois atteindre plusieurs mètres cubes. Les matériaux entraînés sont évacués soit par les fissures ouvertes d’un horizon rocheux proche, soit dans une cavité voisine (vide karstique, cave, ouvrage d’assainissement, etc...).

Illustration 8 : Schéma du principe d'entraînement de particules fines par suffosion

17/40 4.1.2 Les risques

Les emplacements de cavités représentent des zones de fragilité géotechnique (effondrement, déstabilisation de la couverture pédologique...). L’évolution naturelle de la cavité peut, petit à petit, mener à un point d’instabilité. Les cavités associées à un réseau de nappes doivent leur stabilité aux appuis et reports de charges sur les matériaux avoisinants mais également à la maîtrise des écoulements.

Suite à une modification de l’organisation de l’infiltration et du ruissellement, qu’elle soit naturelle ou anthropique (imperméabilisation des surfaces d’absorption, réactivation de dolines, colmatage de cavités ou injection d’eaux pluviales), le type de fonctionnalité de la cavité en place peut être transformé. Ces modifications fonctionnelles créent un déséquilibre de forces pouvant engendrer des affaissements et des effondrements (généralisés ou fontis) qui auront pour conséquence la ruine de constructions et de possibles victimes (Illustration n°9).

Illustration 9: Affaissement, effondrement généralisé et fontis (sources : MEDDE) L’extraction minière et l’exploitation en carrière peuvent également engendrer d’autres aléas tels que : · les phénomènes hydrauliques qui, en perturbant les circulations d’eaux superficielles ou souterraines, peuvent modifier l’équilibre d’un bassin versant, créer de nouvelles zones inondables, amplifier des zones préexistantes ou assécher des terrains. Cette modification hydraulique peut également engendrer des mouvements de terrains, · les remontées de gaz de mine, potentiellement dangereuses par leurs toxicités (monoxyde de carbone, dioxyde de carbone et sulfure d’hydrogène) ou par leur inflammabilité (méthane présent dans les mines de charbon et pouvant provoquer des « coups de grisou »), · les pollutions des eaux et des sols par lessivage des roches dans les galeries (eaux de mine) ou lessivage des stériles par les eaux de pluie.

4.1.3 Les événements survenus dans le département du Doubs

Dans le département du Doubs, il est constaté, chaque année en moyenne, l’ouverture de 2 gouffres souvent formés à partir d’une doline originelle.

18/40 À , un gouffre de 4 à 5 mètres de diamètre sur 6 mètres de profondeur s’est ouvert en septembre 2007 le long de la RD 126.

En 2009, une doline s’est effondrée à formant un gouffre de 50 mètres de profondeur sur 10 mètres de diamètre envi- ron.

Illustration 10: Gouffre de DASLE (sources : DDT du Doubs)

Un effondrement karstique est survenu le lundi 15 décembre 2009 sur la route départementale 218 entre le nouvel échangeur des marnières et la Z.I. de -CHALEZEULE. Le gouffre est constitué d’un conduit qui aboutit dans deux salles pour une profondeur totale d’environ 22 m. Les services du Département ont adopté comme principe d’aménagement de boucher partiellement le conduit qui présente une étroitesse (2,70 m x 1,80 m) à 12 m de profondeur afin de laisser libre la circulation d’eaux dans les deux salles.

À RANTECHAUX en mars 2012, un gouffre s’est ouvert soudainement à environ 30 m d’une habitation longeant la Grande Rue. Le puits d’entrée présente une ouverture verticale d’une profondeur 19 m et débouche sur une galerie horizontale de section moyenne 3 m par 3 m.

4.2 Les glissements de terrains et les formations sensibles au glissement

Les glissements de terrains

Les glissements de terrains sont des déplacements à vitesse variable (quelques millimètres par an à quelques mètres par jour) d’une masse de terrain le long d’une surface de rupture pouvant être circulaire ou plane. L’évolution des glissements de terrains peut aboutir à la formation de coulées boueuses dans la partie aval. Ces mouvements rapides d’une masse de matériaux re- maniés peuvent être amplifiés lors d’épisodes pluvieux (Illustration n°11).

19/40 Illustration 11 : Schéma synthétique de glissement de terrains (sources : DDT 71)

L’extension des glissements de terrain est variable, allant du simple glissement de talus très lo- calisé au mouvement de grande ampleur pouvant concerner l’ensemble d’un versant. Les pro- fondeurs des surfaces de glissement varient ainsi de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres de profondeur. On parle de glissements superficiels dont les signes visibles en surface sont souvent spectacu- laires (fissures dans les murs des habitations, bourrelets dans les champs, poteaux penchés…) et de glissements profonds qui présentent moins d’indices observables et qui sont donc plus dif- ficilement détectables.

Les formations sensibles au glissement

Trois types de terrains sont directement concernés dans le Doubs : · les marnes en pentes, · les éboulis sur versant marneux, · les moraines, dépôts superficiels et éboulis sur versant non marneux.

Les marnes sont des roches sédimentaires contenant du calcaire et de l’argile (de 35 à 65 % d’argile) et se situant entre les calcaires-argileux (de 5 à 35 % d’argile) et les argiles-calcareuses (de 65 à 95 % d’argile). Les éboulis sur versant marneux sont rencontrés au pied des falaises calcaires du Jurassique supérieur. Ils reposent, au moins en partie, sur un substratum marneux. Ils sont constitués d’éléments anguleux de taille variable. Ils sont généralement fixés par la végétation et, parfois, plus ou moins consolidés. Les moraines, dépôts superficiels et éboulis sur versant non marneux sont des empilements de gravats et de cailloux, de tailles très variables, véhiculés par un glacier et qui se retrouvent déplacés à ses abords.

4.2.1 Les causes

Les conditions d’apparition du phénomène de glissement sont essentiellement liées à la nature géologique, la présence d’eau et la pente (si la pente est faible, les phénomènes sont plus souvent liés à la solifluxion* ou au fluage*). Les matériaux affectés sont très variés (marneux ou

20/40 schisteux, formations tertiaires altérées, colluvions fines, moraines argileuses, etc.) mais globalement la présence d’argile en forte proportion est toujours un élément défavorable compte tenu de ses mauvaises caractéristiques de stabilité. La saturation des terrains en eau (présences de sources, fortes précipitations, fonte brutale des neiges) joue un rôle moteur dans le déclenchement des glissements de terrains.

Les zones de marnes en pente, d’éboulis sur versant marneux et de moraines sont relativement stables en milieu naturel, mais leur stabilité est fortement remise en cause à la suite : · d’interventions humaines par la réalisation de terrassements, tranchées, talus ou remblais (surcharge en tête d’un talus ou d’un versant déjà instable, décharge en pied supprimant une butée stabilisatrice). Cela est d’autant plus notable pour une couche marneuse du fait de son altération rapide lorsqu’elle est soumise aux conditions météorologiques, · de l’évolution hydrologique du bassin versant. Les variations de pluviométrie, l’érosion, l’urbanisation, les rejets d’eau, le déboisement, certaines pratiques culturales ou le changement climatique peuvent avoir un impact sur les écoulements des eaux et modifier le réseau hydrographique en concentrant les eaux en certains points, · de fortes pluies, de la fonte des neiges qui entraînent une augmentation des pressions interstitielles, de l’affouillement des berges, de l’effondrement de cavités sous-minant le versant ou de séismes.

4.2.2 Les risques

Du fait des fissures, des déformations et des déplacements en masse, les glissements peuvent entraîner des dégâts importants aux constructions. Dans certains cas, ils peuvent provoquer leur ruine complète (formation d’une niche d’arrachement d’ampleur plurimétrique, poussée des terres incompatible avec la résistance mécanique de la structure). Certains glissements peuvent être de grande envergure comme celui de Dourbes dans les Alpes de Haute Provence.

L’expérience montre que les accidents de personnes dus aux glissements et coulées sont peu fréquents, mais possibles.

4.2.3 Les événements survenus dans le département du Doubs

· Glissement de dans la vallée du Doubs, 1969 Un important glissement de terrain est survenu en 1969 et a entraîné la destruction de la voie Strasbourg-Vintimille et de la RD 266. La masse a avancé d’une quinzaine de mètres dans le lit du Doubs. · Glissement de Merey-, 1983 Un important glissement d’une surface de 0,8 km² et d’un volume estimé à 60000 m3 s’est produit durant l’année 1983 dans une zone boisée, sans provoquer de dégâts sur les biens et les personnes. Ce glissement avait pour origine la réactivation en masse d’un glissement fossile. Des signes d’activité se manifestent épisodiquement : un nouveau glissement de moindre importance (environ 600 m3) s’est produit en décembre 2012 dans le même secteur.

21/40 Illustration 12: Glissement de BONNAY, décembre 2012 (sources : DDT du Doubs)

· Glissement de Goumois, 1986 Le 15 mars 1986, les circulations d’eau à travers les calcaires karstiques du relief ont provoqué une déstabilisation du terrain sur la pente de plus de 40°. Une véritable avalanche de blocs et de terre argileuse a soudainement recouvert la RD 437 B située en contrebas. La terre ne cessa de glisser qu’à la fin de l’année 1986. · Glissement de , 1991 C’est un glissement ancien (terrains marno-calcaires) qui s’est réactivé courant 1991, endommageant gravement plusieurs maisons et affectant la voie SNCF. La surface du glissement est situé à 12 mètres de profondeur. La vitesse de progression du glissement est de 4mm/mois. Depuis 1993, les mouvements se sont affaiblis, mais le secteur reste très instable. · Glissement de Saules, 1999 Le glissement de terrain dans la côte de Saules sur la RD 492 a provoqué un effondrement de la chaussée de la RD 492 de 4 mètres de hauteur en juin 1999. La circulation a été interrompue pendant plusieurs mois.

22/40 4.3 Les éboulements et les chutes de blocs

Les chutes de masses rocheuses sont des mouvements rapides, discontinus et brutaux résul- tant de l’action de la pesanteur et affectant des matériaux rigides et fracturés tels que calcaires, grès, roches cristallines ou autre. Ces chutes se produisent par basculement, rupture de pied, glissement banc sur banc, à partir de falaises, escarpements rocheux, formations meubles à blocs (moraines par exemple), blocs provisoirement immobilisés sur une pente. Les blocs peuvent rouler et rebondir, puis se stabiliser dans une zone dite d’épandage. La tra- jectoire la plus fréquente suit la ligne de plus grande pente, mais on peut observer des trajec- toires très obliques résultant du changement de direction lors des rebonds. Les distances par- courues ainsi que la trajectoire sont fonction de la forme, du volume des blocs éboulés, de la pente du versant, de la nature du sol (réflexion ou absorption d’énergie), de la densité de végé- tation et du type d’espèces végétales. Le terme « écroulement de falaise » est utilisé lorsque une falaise est fortement sujette au chutes de pierres et de blocs induisant ainsi la mise en place de chaos rocheux (Illustration n°13).

Illustration 13 : mécanisme des éboulements (sources : BRGM)

On distingue la classification suivante définie dans la norme Afnor « NF P 95-307 » : · les pierres, d’un volume inférieur à 1 dm3, · les blocs, d’un volume compris entre 1 dm3 et 1 m3, · les gros blocs, d’un volume supérieur à 1 m3. Dans la même norme, on parle de :

· chutes de pierres et de blocs si le volume total est inférieur à la centaine de m3, · d’éboulements en masse pour un volume allant de quelques centaines de m3 à quelques centaines de milliers de m3, · d’éboulements en grande masse (ou écroulements) pour les volumes supérieurs au million de m3.

23/40 4.3.1 Les causes

Dans le cas de roches sédimentaires, la stratification accroît le découpage de la roche et donc les prédispositions à l’instabilité. La phase de préparation de la chute d’éléments rocheux est longue et difficile à déceler (altération des joints de stratification, endommagement progressif des roches qui conduit à l’ouverture limitée des fractures, etc). Les principaux facteurs naturels déclenchant sont les pressions hydrostatiques dues à la pluvio- métrie et à la fonte des neiges, l’alternance gel/dégel, la croissance de la végétation, les se- cousses telluriques, l’affouillement ou le sapement de la falaise. Il est à noter que la densité, l’orientation des discontinuités, la structure du massif rocheux et la présence de cavités constituent des facteurs de prédisposition à l’instabilité.

Les zones susceptibles de recevoir des pierres et des blocs, en provenance d’une falaise, dé- pendent d’une façon générale de l’ensemble des paramètres suivants : · la topographie du versant : pente douce ou abrupte, ruptures de pente, talwegs*,… · la cinétique des blocs, liée à leur masse, à leur forme et à leur hauteur de chute. · la « texture » du versant : rocher affleurant, pente d’éboulis, terrains meubles. · la nature à la densité du couvert végétal : prairie, taillis, futaie,…

4.3.2 Les risques

Étant donné la rapidité, la soudaineté et le caractère souvent imprévisible de ces phénomènes, les instabilités rocheuses constituent des dangers pour les vies humaines, même pour de faibles volumes (chutes de pierres). Les chutes de blocs, et a fortiori les éboulements, peuvent causer des dommages importants aux structures pouvant aller jusqu’à leur ruine complète, d’autant que l’énergie (fonction de la masse et de la vitesse) des blocs est grande.

4.3.3 Les éboulements rocheux dans le département du Doubs

· Éboulement rocheux à Ornans à la Roche Founièche, 1995 : Un éboulement de grande ampleur s’est produit en 1995, provoquant la chute de 3000 m3 de matériaux sur la RD 492. La circulation a été interrompue pendant plusieurs jours, mais le phénomène n’a provoqué heureusement aucune victime. · Chute de pierres à Besançon, faubourg Rivotte, 2000 Le 3 novembre 2000, une chute de blocs de pierre, qui se sont détachés de la falaise dominant le Faubourg Rivotte, a provoqué le déraillement du train de la ligne Le Locle-Besançon. Le déraillement du train côté amont a permis d’éviter tout dommage aux personnes et aux biens. · Éboulement d’un pan de falaise à Montbéliard, 2006 À la fin du mois de mars 2006, un important éboulement d’une falaise marno-calcaire s’est produit, entraînant d’importantes chutes de blocs tombés jusqu’au pied d’une maison d’habitation. Cet événement est la résultante d’une importante circulation d’eau comme en témoignent les nombreuses traces de karstification. · Coulées de débris et de matériaux rocheux, , 2007 À la suite de fortes précipitations, une coulée de débris et de matériaux rocheux s’est formée dans le lit d’un cours d’eau temporaire qui débouche sur une cascade de 80 m de dénivelé. En butant contre une habitation située au pied de la cascade, la coulée a déposé 50 m3 de matériaux lourds, les éléments les plus fins se sont déposés dans le rez-de-chaussée de l’habitation et sur la RD située en contrebas.

24/40 · Chute de blocs, source du Dessoubre, Cirque de Consolation, 2008 Une chute de blocs rocheux d’un volume estimé à 20 m3 s’est produite, le 30 novembre 2008, sur la falaise surplombant le site de la source du Dessoubre. La constitution calcaire de cette falaise ainsi que les chocs thermiques dus à l’alternance des périodes de gel et dégel sont à l’origine de cet éboulement.

Illustration 14: Site de la source du Dessoubre (sources : DDT du Doubs)

· Chute de blocs sur la route de Plaimbois-du-miroir, 2009 Un rocher de 4 m³ s’est détaché de la falaise sur la route départementale 128 entre Plaimbois-du-Miroir et le Grand Communal en direction de Bonnétage. Une déviation a été mise en place par (RD20)

Illustration 15: Route de Plaimbois-du-miroir (sources : DDT du Doubs)

25/40 5 La cartographie de l’atlas des secteurs à risque de mouvements de terrains du Doubs

5.1 L’objectif

Depuis 1994, le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) inventorie tous les événements liés à des mouvements de terrains et aux cavités en France. Ces bases de don- nées nommées « BD-Mvt » et « BD-Cavités » sont consultables sur http://www.bdmvt.net/ et sur http://www.bdcavite.net/. L’atlas des secteurs à risque de mouvements de terrains du Doubs s’inscrit dans la continuité de ce travail en complétant et facilitant l’utilisation de ces données par les autorités compétentes en matière de gestion du territoire et de prévention des risques. Lors de la première réunion, le mardi 20 septembre 2011, il a été défini que le rendu final de l’atlas devait répondre à des attentes particulières et devait atteindre les objectifs suivants.

· Ce document constitue un outil d’aide à la décision en matière de prise en compte des risques naturels de mouvements de terrains par les autorités compétentes (Communes et DDT) dans l’aménagement du territoire. · Il prend la forme d’un Atlas en version papier au 1/25000e, plus facile d’utilisation pour les communes, et en version informatique (fichier SIG* .tab lisible sous Mapinfo, Qgis ou d’autre logiciels de SIG) dédiée à la DDT et à la diffusion d’informations sur un site internet ouvert au public. · Il remplace la cartographie de 2001 avec les données actuelles contenues dans la BD-Mvt, la BD-cavités, les données recueillies auprès des spéléologues, mais également celles inventoriées par la DDT 25 et le DLA et d’autres informations pouvant améliorer la précision de l’atlas. · La méthodologie de classification des aléas affaissements, effondrements, glissements et éboulements est détaillée dans le présent rapport, afin de permettre une compréhension plus aisée des phénomènes.

5.2 La cartographie de l’aléa

5.2.1 Les données utilisées

Le tri des données collectées constitue la première étape de l'élaboration de la cartographie de l’atlas des mouvements de terrains. Chaque fichier contient des informations pour les trois aléas répertoriés (affaissement ou effondrement, glissement et éboulement). Afin de faciliter le travail, un code couleur a été utilisé pour classer les données en fonction de l’aléa.

Données non utilisées dans la cartographie Données servant au zonage de l’aléa affaissement, effondrement Données servant au zonage de l’aléa glissement Données servant au zonage de l’aléa éboulement

Tableau 1 : Code couleur utilisé pour le classement des fichiers

Les fichiers fournis figurent dans le tableau suivant.

26/40 Parmi ces données (Tableau n°2), on trouve la BD-Mvt, la BD-cavité, la cartographie de l’aléa retrait gonflement des argiles du BRGM, les données de l’Atlas 2001 ainsi que les données des spéléologues et la cartographie réalisée par la DDT 25. À cela s’est ajoutée la cartographie réa- lisée par le CETE (DLA) à partir des informations contenues sur les Scan25.

Anciens puits et mines N_MVT_BRGM_MAJ2011_P_025 • Cavités • Chute de blocs, Éboulement INV_SPELEO_VERIF_RGF93 • Coulée • Cavités • Effondrement N_MINIER_HORSPPRM_ZINF_S_O25 • Glissement • Mines N_MVT_HORSPPRN_ZINF_S_025 N_CAVITE_BRGM_MAJ2011_P_025 • Éboulis sur versant marneux • Cavités • Glissement actif ou récent N_EVENEMENT_RISK_P_025 • Glissement ancien • Éboulement chute de blocs • Marnes en pente • Éboulis • Moraines, groises, éboulis et dépôts • Effondrements superficiels sur versants non marneux • Glissement Ancien • Zone à forte densité de dolines • Glissement Récent • Zone à moyenne densité de dolines • Coulée boueuses • Zone potentielle de chute de pierres et de blocs • Lave torrentielle Couches de l’aléa retrait gonflement* des argiles • Refoulement des égouts • Gx-y moraines rissiennes ou wurmiennes • Ruissellement • Colluvions diverses • Débordement occasionnel • Sables verts glauconieux et marnes foncées de • Remontée de nappe l’Aptien – Albien N_EVENEMENT_RISK_S_025 • Marnes et marno-calcaires, calcaires • Glissement de terrains hydrauliques du Callovien à l’Oxfordien N_MVT_HORSPPRN_ZINF_L_025 • Marnes bleues à ammonites de l’Oxfordien • Falaise • Marnes micacées et "schistes cartons" du N_MVT_HORSPPRN_ZINF_P_025 Toarcien • Anciens puits et galeries de mines • Faciès marneux de l’Hettangien au • Anomalie géologique Pliensbachien • Chute de blocs • Marnes irisées et dolomies du Keuper • Décharge Zone_potentielles_de_chute_de_blocs • Effondrement • Chute de blocs • Source, fontaine, perte • Grotte • Karst, doline • Glissement

Tableau 2 : Tableau des fichiers fourni par la DDT 25 et utilisés pour la cartographie des aléas

Les données sur les cavités minières (« Anciens puits et mines » et « N_MINIER_HORSPPRM_ZINF_S_O25 ») n’ont pas été prises en compte bien qu’elles puissent, elles aussi, engendrer des affaissements ou des effondrements.

En effet, la précision des données disponibles ne permet pas d'afficher cet aléa. A titre d'information, la liste des communes du département susceptibles d'être concernées par un aléa minier, au vu des connaissances actuelles, est jointe en annexe 2 du présent document. L'autorité compétente en matière de risque minier est la Direction Régionale de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement (DREAL).

27/40 5.2.2 La cartographie de l’aléa affaissement et effondrement

5.2.2.1. La méthodologie

Les données relatives à l’aléa affaissement et effondrement sont essentiellement des informa- tions ponctuelles. Il a donc été décidé de faire un calcul de densité afin d’en ressortir des varia- tions et d’interpréter au mieux les données. Toutes les données citées dans le tableau précé- dent, servant au zonage de l’aléa affaissement et effondrement (rouge), ont alors été utilisées.

Dans un premier temps, un maillage recouvrant le département du Doubs a été réalisé avec le logiciel MapInfo. Les bornes de ce maillage (Tableau n°3) sont données dans le système de pro- jection géographique Lambert 93.

Coordonnées Minimum Maximum X 902 750 m 1 006 750 m Y 6 610 750 m 6 726 750 m

Tableau 3 : Coordonnées des bornes du maillage

La taille de la maille devait être facilement maniable par les outils informatiques donc pas trop petite afin de ne pas avoir à traiter un trop grand nombre de données et en même temps assez petite pour garder une précision suffisante.

Suite à plusieurs essais, la taille de la maille qui s’est trouvée être la plus adaptée, est une maille carrée de 500 mètres de côté (Illustration n°16)

Illustration 16: Principe de calcul de densité par maille

Un quadrillage a alors été réalisé sur tout le département. Il contient 48 256 mailles. Il a ensuite été possible de calculer la densité d’indices pour chaque maille (Illustration n°16) grâce à des feuilles de calcul faisant appel aux coordonnées des indices présentes sur une autre feuille.

28/40 Le zonage des indices, d’affaissements et d’effondrements, de 2001 avait été réalisé en s’aidant des indices morphologiques de la carte IGN (Institut Géographique National). Cependant, ces données n’étaient qu’en partie disponibles en fichiers informatiques (S.I.G). Afin d’automatiser le calcul et de pérenniser les informations en format informatique, toutes les dolines, cuvettes ainsi que les bosquets (Tableau n°4) pouvant indiquer des zones dépressionnaires ont été géoréférencés. Ce géoréférencement a été réalisé à partir de la carte IGN au 1/25000e et dénombre 22 785 points supplémentaires venant s’ajouter aux 13 102 points initiaux soit un total de 35 887 indices.

Symboles Légende Nombres de points

Doline boisée 4426

Petite Cuvette 9413

Dépression, Doline 8946

Tableau 4 : Symboles géoréférencés et quantités

Les valeurs de densités d'indices ont ensuite été reportées dans le fichier .tab nommé « Densi- té_aff_eff_maillage_500m_2012 » contenant le maillage réalisé sous MapInfo (illustration n°17).

Illustration 17 : Une partie du fichier .tab représentant la densité par maille (sources : Cete Lyon - DLA)

Les densités ont été calculées par type de fichier afin qu’elles puissent facilement être réutili- sées par la suite.

29/40 Nom de colonne Descriptif des données Densité_Dolines_DDT Points de dolines fournis par la DDT 25 Densité_Dolines_DLA Points de dolines géoréférencées par le CETE de Lyon / DLA Densité_Cuvettes Points de dolines géoréférencées par le CETE de Lyon / DLA Densité_Bosquets Points de dolines géoréférencées par le CETE de Lyon / DLA Densité_Spéléo Informations collectées au-près des spéléologues du Doubs et géoréférencées par la DDT 25. Densité_Totale Somme des densités précédemment citées Tableau 5 : descriptif des colonnes du fichier « Densité_aff_eff_maillage_500m_2012 »

Sous Mapinfo, il a donc été décidé de partir de la base des mesures de densité d'indices et de fixer des seuils entre les niveaux suivants : · Forte densité : 7 points et plus · Moyenne densité : de 2 à 6 points · Faible densité : les points isolés

Une extraction des points contenus dans les mailles de forte densité d'indices a été réalisée. C’est à partir de ces points que les contours ont été redéfinis manuellement en incorporant la lecture d’indices topographiques, tel que les lignes de niveaux, fournissant des informations complémentaires sur les potentielles zones d’affaissements et d’effondrements (en particulier sur les phénomènes karstiques).

La même méthode a été mise en application pour les zones de moyenne densité.

5.2.2.2. La qualification de l’aléa affaissement et effondrement

Les zones à forte densité d’indices et les indices avérés (doline, gouffre, perte) sont des zones actives où le risque d’apparition de nouveaux indices est important. Les zones à moyenne densité d’indices correspondent aux secteurs où les indices sont plus dis- persés. Le risque d’affaissement et d’effondrement est fort dans les indices et s’atténue lorsque l’on s’éloigne de ces derniers.

Ainsi et selon le zonage établi, l’aléa est qualifié comme suit :

Zone concernée Niveau d’aléa zone à forte densité d’indices aléa fort indices avérés aléa fort zone à moyenne densité d’indices aléa faible à moyen

30/40 5.2.3 La cartographie de l’aléa glissement

5.2.3.1. La méthodologie

Les zones de glissement (ancien ou récent) ont été identifiées à partir : · des cartes géologiques au 1/50000e éditées par le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), · d’un recensement réalisé dans le cadre de l’étude « Plans d’exposition aux risques naturels mouvements de terrains », présenté sous forme de deux cartes au 1/100000e, d’un dossier de présentation et d’un guide par communes à risques. L’ensemble des données a été réexaminé et complété lors de la réalisation de l’atlas des mouvements de terrains du département du Doubs en 2000. Les contours ont été affinés à l’échelle du 1/25000e .

Ainsi, deux types de glissement ont été répertoriés : · les glissements anciens : sont considérés comme anciens les glissements pour lesquels on observe des indices (moutonnements, bourrelets, versants arrachés) mais sans relever de désordres récents (mouvements de matériaux connus, fissures ouvertes, niches d’arrachement récentes). Tous ces glissements anciens sont réactivables, spontanément ou suite à de très faibles sollicitations. · les glissements actifs : ce sont les glissements pour lesquels on observe des mouvements évolutifs actuels ou récents.

5.2.3.2. La représentation graphique

Les glissements anciens ou actifs ont tous été regroupés sous le terme « glissement ». Cette base a été constituée en 2000 en digitalisant le tracé des zones de glissements reporté sur pa- pier (fond numérique SCAN25 de l’IGN), à partir de la carte géologique au 1/50000e, de dossiers d’études spécifiques archivés à la Direction Départementale des Territoires du Doubs, au Labo- ratoire Régional des Ponts et Chaussées d’Autun et des données recueillies sur le terrain.

5.2.3.3. La qualification de l’aléa

Les zones de glissement sont des zones instables où des mouvements de terrains peuvent se produire spontanément et dont l’occurrence est difficile à anticiper. Ainsi, ces zones (glissement ancien et actif) sont toutes classées en aléa fort.

Zone concernée Niveau d’aléa zone de glissement aléa fort

31/40 5.2.4 La cartographie de l’aléa dans les zones sensibles au glissement

Afin de prévenir tous types de glissements dans l’aménagement du territoire et de mettre en place des mesures préventives, une cartographie des zones sensibles à cet aléa a été réalisé. De cette façon, il a été mis en évidence quatre niveaux d’aléa suivant la pente et la nature du terrain.

5.2.4.1. La méthodologie

Afin de réaliser la cartographie de l’aléa glissement de terrains, les données suivantes ont été récupérées : · le calcul de pente de 0 à 100% avec un pas de 5 %, élaboré par le CETE- Méditerranée avec le logiciel ARCGIS sur le territoire de la France entière, · les couches géologiques utilisées par le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) dans la cartographie de l’Aléa retrait-gonflement des sols argileux du département du Doubs (Tableau n°2).

Trois types de terrains sujets aux glissements dans le département ont été répertoriés et carto- graphiés : les marnes en pente, les éboulis sur versant marneux et les moraines.

a) Les données utilisées pour les marnes en pentes Une sélection des couches géologiques du BRGM a été effectuée pour retenir les terrains les plus sensibles aux glissements, en fonction de leur nature et de leur comportement mécanique. Il en a résulté le choix des sept couches suivantes.

Age Notation Formation Surface % Surface (Km²) département Quaternaire C Colluvions diverses 34,03 0,65 Crétacé n5-6 Sables verts glauconieux et marnes foncées de 1,29 0,02 Inférieur l’Aptien - Albien Jurassique j4-5 Marnes et marno-calcaires, calcaires hydrauliques du 470,51 8,97 Moyen Callovien à l’Oxfordien supérieur j5 Marnes bleues à ammonites de l’Oxfordien 41,48 0,79 Tertiaire Jurassique l4 Marnes micacées et "schistes cartons" du Toarcien 111,17 2,12 Inférieur l1-3 Faciès marneux de l’Hettangien au Pliensbachien 41,06 0,78 Trias t6-7 Marnes irisées et dolomies du Keuper 20,35 0,39 Total 719,89 13,72

Tableau 6 : Liste des couches géologiques utilisées pour les marnes en pente

b) Les données utilisées pour les moraines et autres dépôts sur versant non marneux De même que pour les marnes en pente, la couche cartographiée dans l’atlas de 2001 a été reprise et complétée par une couche de la cartographie du retrait gonflement des argiles. Celle- ci se nomme « Gx-y moraines rissiennes ou wurmiennes ». Elle est constituée de formations du quaternaire et représente une surface de 148,95 Km².

32/40 c) Les données utilisées pour les éboulis sur versant marneux Le zonage de l’atlas de 2001 a été intégralement réutilisé.

5.2.4.2. La qualification de l’aléa

Pour chacune de ces trois couches, un croisement avec la carte des pentes a été réalisé afin de déterminer les niveaux d’aléa. Les valeurs de pentes prises en compte dans cette sélection, sous Mapinfo, figurent dans le tableau suivant :

Pente et niveau d’aléa Niveau global d’aléa de 0 à 8 ° aléa faible de 8 à 14 ° aléa moyen de 14 à 21 ° aléa fort plus de 21 ° aléa très fort Tableau 7 : Classification de l’aléa glissement de terrains (sources : DDT25)

33/40 5.2.5 La cartographie de l’aléa éboulement

5.2.5.1. La méthodologie

Les données de 2001 répertoriant les événements de chutes de blocs, les falaises ou les zones potentielles de chutes de pierres et blocs ont été réutilisées. Cette base a été complétée à partir des événements relevés depuis cette date. · Les falaises ont été cartographiées à partir des éléments présents sur la carte IGN au 1/25000e (SCAN25). · Les zones potentielles de chutes de pierres et de blocs ont été délimitées à partir de la carte IGN au 1/25000e. Elles sont reportées dès le pied de la falaise et étendues en contrebas : o sur une distance variable en fonction du relief, de la végétation, etc, o jusqu’à la bordure de la vallée alluviale marquée par une rupture de pente nette (cette rupture de pente nette correspond à la limite entre le talus d’éboulis et le replat correspondant à la plus haute terrasse alluviale) quand on ne dispose pas d’informations spécifiques, o en fonction des événements observés ou plus précisément dans le versant si l’on dispose d’analyses plus fines (étude à l’échelle de la commune).

5.2.5.2. La qualification de l’aléa éboulement

Les zones soumises à l’aléa éboulement sont des secteurs exposés aux chutes de masses ro- cheuses. Ce sont des mouvements rapides, discontinus et brutaux difficilement prévisibles et qui constituent des dangers graves pour les vies humaines, même pour de faibles volumes. Ces zones sont toutes classées en zone d’aléa fort.

Zone concernée Niveau d’aléa zone soumise à l’aléa éboulement aléa fort

34/40 5.3 Les limites de la méthode

5.3.1 Aléa affaissement et effondrement

Pour délimiter les zones à forte et moyenne densité d’indices, la méthode utilisée est basée sur l’hypothèse que plus la densité d’indices est élevée, plus le réseau de cavités souterraines est important.

La méthodologie retenue présente toutefois des limites : · l’absence de topographie fine et l’étendue de la zone d’étude ne permet pas d’identifier avec précision la zone d’influence de chaque indice. Seules quelques dolines géoréférencées par le CETE-DLA ont été représentées par plusieurs points pour représenter l’importance de la doline, · pour des raisons informatiques, la délimitation des secteurs à moyennes et fortes densités ne tient compte que des indices dans les mailles, sans préjuger de l’influence des autres indices environnants, · quelques indices sont proches et non inclus dans les zones de forte et moyenne densité en raison de l’extraction des tourbières (faisant partie d’une réglementation particulière) de la zone cartographiée, · le point origine du maillage ayant été défini arbitrairement, les limites de mailles peuvent par endroit scinder la concentration d’indices et ainsi faire diminuer l’aléa d’un niveau. Dans l’exemple suivant, il s’agit d’une zone à moyenne densité (moins de 7 indices par maille) alors que le nombre total d’indices est supérieur à sept (Illustration n°18).

Illustration 18: Zone à forte densité non représentée

5.3.2 Aléa glissement de terrain

Les glissements avérés et les zones sensibles au glissement sont cartographiés à partir d’une carte des pentes au 1/25000 et des données géologiques au 1/50000 du BRGM issues de l’atlas retrait-gonflement des sols argileux. Le niveau de précision de ces données convient dans

35/40 le cadre de la présente étude à l’échelle du département, mais n’est pas adapté à plus grande échelle, notamment à l’échelle communale ou d’une parcelle. Il est, dans ce cas, nécessaire de procéder à des études plus fines pour qualifier l’aléa.

5.3.3 Aléa éboulement

Il en est de même pour déterminer les contours des zones concernées par l’aléa éboulement. Le tracé de ces zones, dépend d’une façon générale, de : o la topographie du versant : pente douce ou abrupte, ruptures de pente, talwegs,… o la cinétique des blocs, liée à leur masse, leur forme et leur hauteur de chute. o la « texture » du versant : rocher affleurant, pente d’éboulis, terrain meuble. o la nature et la densité du couvert végétal : prairie, taillis, futaie,… L’ensemble de ces paramètres est difficile à apprécier dans le cadre d’une étude dont la vocation est de couvrir l’ensemble du département. Étant donné l’échelle de l’étude, cet aléa n’a, en aucun cas, fait l’objet d’une étude spécifique de trajectographie

36/40 6 Synthèse

La Direction Départementale des Territoires du Doubs (Service en charge des risques naturels) a souhaité engager une actualisation de l’atlas départemental des secteurs à risque de mouvements de terrains datant de 2001. Pour mener à bien cette démarche, il a été fait appel au Réseau Scientifique et Technique du Ministère de l’Écologie, du Développement Durable et de l’Énergie (MEDDE), et plus particulièrement au Centre d’Études Techniques de l’Équipement (CETE) de Lyon, Département Laboratoire d’Autun.

Cet atlas recense, localise, caractérise et hiérarchise, sur le département du Doubs, les aléas de mouvements de terrains suivants : · les affaissements et effondrements induits par des cavités souterraines naturelles (phénomènes de karstification et de suffosion), · les glissements de terrains sur des terrains tels que les marnes en pentes, les moraines et les éboulis sur versant marneux, · les éboulements, chutes de blocs ou phénomènes aggravants (falaises...).

Une cartographie de ces phénomènes a été réalisée suivant la méthodologie détaillée dans le présent rapport. Les données utilisées ont été recueillies auprès de la DDT 25 et créées à partir du géoréférencement* d’indices géomorphologiques* de la couche raster* de la carte IGN au 1/25000. Cette cartographie représente les trois grandes familles de mouvements de terrains du département, citées ci-dessus, ainsi que leurs niveaux d’aléa. Il a vocation à être intégré au dispositif et aux outils interactifs d’affichage des risques naturels de la DDT du Doubs (Cartélie, Géorisques...)

L’atlas cartographique ainsi composé pourra être associé à des mesures de prévention adaptées à chaque phénomène et à son niveau d’aléa. Ces mesures seront déclinées à plusieurs niveaux : définition du droit du sol (documents d’urbanisme), application du droit du sol (autorisations d’urbanisme), mesures de réduction de la vulnérabilité portées à la connaissance des maîtres d’ouvrages.

Ces documents constitueront, pour les autorités compétentes, un outil d’aide à la décision dans le cadre de la mise en œuvre de la politique de prévention des risques naturels, et dans un souci d’aménagement durable du territoire.

Il peut utilement être un outil de référence pour estimer la pertinence d’élaborer des Plans de Prévention des Risques Naturels (P.P.R.N) de mouvements de terrains. Enfin, il permet à chaque citoyen d’avoir connaissance des risques naturels de mouvements de terrains auquel il peut être soumis.

37/40 Illustration 19 : Extraits de l’Atlas mouvement de terrains du Doubs (outil « Cartélie »)

38/40 7 Lexique technique

Aléa : résultat du croisement de la probabilité d’occurrence (d’apparition) d’un phénomène (inondations, mouvements de terrains, séismes, etc) et de la probabilité d’intensité. Il est peu ou pas prévisible et caractérisé par son intensité, sa durée, etc... Calcaire : roche sédimentaire carbonatée, se formant soit par accumulation de fragments de squelettes ou de coquilles calcaires (coraux, bivalves, foraminifères, etc ...), soit par précipitation chimique ou biochimique de carbonates de calcium. Les roches calcaires sont sujettes au phénomène de karstification. Empoue : terme local désignant un effondrement en forme d'entonnoir. Evaporite : dépôt riche en chlorures (sel gemme, sylvine, carnallite, etc.) et sulfates (gypse, anhydrite) alcalins, qui précipitent, par sursaturation due à l'évaporation, dans les lagunes, les bassins et les mers fermées au bilan hydrologique très déficitaire. Fluage : mouvement lent et irrégulier sur des pentes faibles. Il affecte essentiellement les argiles et entraîne des tassements locaux. Géomorphologie : étude scientifique des formes de la surface terrestre (relief et modelé) et de leur évolution. Souvent effectuée à partir du SCAN25*. Géoréférencement : système de localisation des objets terrestres par rapport aux coordonnées géographiques. Marnes Roches sédimentaires biochimiques et détritiques, contenant du calcaire et de l’argile en quantité à peu près équivalentes. Leur sensibilité à l’eau favorise les instabilités de pente. Mer mer peu profonde, ouverte vers l’océan, couvrant une plate-forme épicontinentale : continentale et caractéristique des périodes de transgressions marines. Métamorphisme : Modification à l’état solide des roches sous l’effet de la pression et de la température. Moraine : Amas de blocs et de débris rocheux entraînés par le mouvement de glissement d’un glacier, et apparaissant lors de son retrait ou s ‘accumulant sur les bords, le centre ou l’extrémité inférieure de celui- ci. Orogenèse : mécanismes de formation des montagnes, par extension ou compression des plaques tectoniques. Pénéplanation : formation d’une pénéplaine, surface topographique représentant la dernière phase du cycle d’érosion, caractérisée par de faibles pentes et des dépôts superficiels. Raster (couche) : terme (raster ou image raster) employé pour définir le support informatique d’une image, sous forme de pixels. Cette image peut être géolocalisée en format SIG et ainsi créer une couche. Retrait-gonflement : effets sur les sols et sous-sols argileux des variations de teneur en eau liquide, se manifestant notamment par l’apparition et la disparition de fentes de dessiccation. Résilience capacité d’un système à pouvoir intégrer dans son fonctionnement une perturbation. SCAN 25 : scan de la carte IGN au 1/25000 géoréférencé servant de couche raster pour la cartographie SIG. SIG : système d’information géographique.

39/40 Solifluxion : phénomène d’écoulement des sols en surface sur des pentes très faibles. Il est dû à l’alternance gel/dégel, au passage d’animaux ou à l’action des racines. Subduction : processus d'enfoncement d'une plaque tectonique sous une autre plaque de densité plus faible, en général une plaque océanique sous une plaque continentale ou sous une plaque océanique plus récente. Thalweg ou Talweg : ligne du fond d’une vallée, suivie par le cours d’eau lorsqu’il en existe un. De façon plus générale, c’est le lieu géométrique du point le plus bas de chaque section transversale d’une vallée. Vulnérabilité : Niveau de dommages potentiels sur des biens ou des personnes, d’un territoire, bâtiment ou local soumis à un phénomène à risque (ou aléa).

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