BRGM

DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE

Plan d'exposition aux risques naturels prévisibles COMMUNE de VITRY-sur-ORNE (57)

Elaboration d'une carte de risques de mouvements

Note de présentation

Jacques CHEVALIER

Décembre 1991 R 33942 LOR 4S 91 DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE MOSELLE

Plan d'exposition aux risques naturels prévisibles COMMUNE DE VTTRY-sur-ORNE (57)

Elaboration d'une carte de risques de mouvements de terrains Note de présentation

Jacques CHEVALIER - R 33942 LOR 4S 91

RESUME

Dans le cadre de la préparation du Plan d'Exposition aux Risques naturels de la commune de VITRY-sur-ORNE, le BRGM - LORRAINE a été chargé par la DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE LA MOSELLE, Service Aménagement et Urbanisme, d'établir les documents techniques préparatoires concemant les risques liés aux mouvements de terrains :

- carte de localisation des phénomènes réalisée à partir des photographies

aériennes, levés de terrain et enquêtes ;

- carte de risques réalisée en s'appuyant sur des études générales concemant les glissements dans la Vallée de la Moselle.

Les documents au 1/5. (KX) ont été exécutés suivant les prescriptions du rapport de la Délégation aux Risques Majeurs de Janvier 1985 sur "La mise en oeuvre des Plans d'Exposition aux Risques Naturels Prévisibles". DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE MOSELLE

Plan d'exposition aux risques naturels prévisibles Commune de VITRY-sur-ORNE (57) ' Elaboration d'une carte de risques de mouvements de terrains Note de présentation

Jacques CHEVALIER - R 33942 LOR 4S 91

SOMMAIRE

Page

INTRODUCTION

1- PRESENTATION GENERALE 1 1.1. Géographie de la commune de Vitry-sur-Ome 1 1.2. Géologie 1 1.2.1. Lithostratigraphie 1 1.2.2. Stmcture 3 1.3. Cadre hydrogéologique 3 1.4. Cadre géotechnique 4

2 - LOCALISATION DU PHENOMENE 7 2.1. Typologiedes mouvements 7 2.2. Inventaire des mouvements relevés 9 2.2.1. Mames à Amalthées, Grès médioliasiques(Domérien) .. 9 2.2.2. Grès supraliasiques, Mames à Septaria, schistes carton (Toarcien) 9 2.2.3. Mames micacées de Charennes (Bajocien) 9

3 - ESTIMATION DE L'ALEA 10 3.1. Approche théorique de la stabilité des versants 10 3.2. Méthodologie d'estimation de l'aléa 11 3.2.1. Méthodologie générale 11 3.2.2. Réalisation technique de la carte de risques 13

4 - CONCLUSION 14 DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE MOSELLE

Plan d'exposition aux risques naturels prévisibles Commune de VITRY-sur-ORNE (57) Elaboration d'une carte de risques de mouvements de terrains Note de présentation

Jacques CHEVALIER - R 33942 LOR 4S 91

LISTE DES FIGURES. ANNEXES ET TABLEAUX

Figure 1 - Carte de situation de la commune de Vitry/Ome. Figure 2 - Schémas de principe des mouvements de terrain. Figure 3 - Evolution des caractéristiques mécaniques et du coefficient de sécurité du sol. Figure 4 - Comparaison entre la pluviométrie et les manifestations de mouvements de terrains dans la Vallée de la Moselle.

Annexe 1 - Carte topographique, échelle au 1/5.(XX). Annexe 2 - Carte des pentes, échelle au 1/5.(XX). Annexe 3 - Carte géologique et de localisation des mouvements de terrain, échelle au 1/5.000. Annexe 4 - Carte des risques de mouvements de terrain, échelle au 1/5.000.

Tableau 1 - Valeurs moyennes des caractéristiques mécaniques des terrains étudiés. Tableau 2 - Valeurs moyennes des caractéristiques mécaniques des mames du Toarcien et du manteau d'altération associé. Tableau 3 - Echelle d'évaluation de l'aléa glissement de terrain. Tableau 4 - Critères de risques établis en fonction des classes de pente et des formations géologiques. DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE MOSELLE

Plan d'exposition aux risques naturels prévisibles Commune de VITRY-sur-ORNE (57) Elaboration d'une carte de risques de mouvements de terrains Note de présentation

Jacques CHEVALIER - R 33942 LOR 4S 91

INTRODUCTION

Dans le cadre de l'élaboration technique du Plan d'Exposition aux Risques Naturels de la commune de VTRY-sur-ORNE, le Service Aménagement et Urbanisme de la DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DE LA MOSELLE a confié au BRGM - LORRAINE la réalisation des documents techniques nécessaires à son

établissement :

- carte de localisation probable des phénomènes, - carte de risques.

La présente note explicite la méthodologie employée pour ce travail, en rappelant que le Plan d'Exposition aux Risques Naturels ne fait que la synthèse des phénomènes et mécanismes connus à ce jour.

Cette étude se réfère à l'étude préliminaire BRGM n° R 31238 LOR 4S 90. 1- PRESENTATION GENERALE

1.1. Géoeranhie de la commune de VITRY-sur-ORNE

La commune de VITRY-sur-ORNE se situe en rive gauche de la Moselle, à l'amont du confluent Ome-Moselle, et à une vingtaine de kilomètres au Nord de .

La superficie totale cadastrée de la commune de VITRY-sur-ORNE est de 761 hectares.

Cette commune à vocation initialement agricole (maraîchage dans les vallées, quelques vignes, vergers et petits champs de céréales sur le front de côte, forêts sur le plateau calcaire) a connu une forte extension depuis les années 1950 du fait de la proximité de pôles industriels importants (sidémrgie, cimenterie, industries de reconversion...). La population totale décroît toutefois (*) actuellement, en liaison avec la crise économique touchant les mines de fer et les usines sidémrgiques. VITRY/ORNE acquiert de plus en plus une vocation de cité-dortoir.

La topographie du secteur étudié est caractéristique d'un relief de cuesta, avec un ensemble :

- substratum mameux (Lias), - couverture carbonatée (Dogger), affectant un pendage de quelques degrés vers l'Ouest et constituant la Côte de Moselle, découpée par la Vallée obséquente (anaclinale) de l'Ome, affluent de la Moselle.

1.2. Géologie

1.2.1. Lithostratigraphie

Les ensembles sédimentaires concemant la commune de VITRY/ORNE sont les suivants, du bas vers le haut :

( * ) 2.512 habitants, recensement 1982. () 2.369 habitants, recensement 1990. ^^f^n^^^: " ICiidlUuininl Haucourt

^^ i Zoujftgen

î=f. tu..J>^J J^. *: nïlang. J., j inlet ;>,0 > ><5^* ».«'» ...» ..' T '»il j,c.»r5/ VVil -.«59 _>rïîi!.*. \ __,

'^^ -^^^^^í^^^-?yjí''>im!¡^^^=^=^''^v\ ¡I (5»3'íi^^^^^^^^ííí«J'«!^^ tI H iL^rf^ly'ViL' l^ffi'T E^^^ Mé" ^.i^-

(ovillen /jLli J leVini \N JS'.f S''mk St 0iiitvilferi ^ ».-

Metiervnse Içkal^ÇlSEilBertiasîè Tío Sç. "¿iî,. .-(«rfe .v<^. ^ "¿^' F.-nect SJ

Seno vk'^''^m&é-^^^mB^' y%<^^

gon(lrecour1->ii_£<0 ^^S^rrTi^ ^lé,.«e file» BjroSs.

Etaln^

^}}S nWM.i i i' jyy'- rtean-i 'U Mki ^"i-foílIeS Piclondtupl >Puxe î J«ny

twIleS

Pinlhfvtlli

i^^w-,.¤r;;iS^v

^=fi!ks t \\ sW ^ c" r,/..; "uxieuxN^ ï lUj: K.',T¿j25^mí'»';;í,?'||¿5nyii

lonnlle î'^fil^ J'^ TWA/*"' ///yr"^

Figure 1 CARTE DE LOCALISATION DE LA COMMUNE DE VITRY SUR ORNE o iO iO 30 (í9 50 U Echelle : 1/250.000 llll it LUS

. Pliensbachien supérieur - Domérien

16a Mames à Amalthées : mames sableuses à nodules de calcaires et contenant des Ammonites pyriteuses (épaisseur moyenne 150 m),

16b Grès médioliasiques : mamo-calcaires gréseux (15 m) devenant sableux ;

. Toarcien

17.8 Schistes carton : argiles bitumineuses schistoïdes (15 à 20 m) qui s'altèrent très rapidement en présence d'air ou d'eau.

Grès supraliasiques : argiles sableuses micacées, Mames à Septaria (100 m).

* DOGGER

. Toarcien supérieur - Aalénien

19 Formation fermgineuse indifférenciée (10 à 50 m) ;

. Bajocien : formations calcaires recouvertes par les limons des plateaux (épaisseur moyenne des limons de l'ordre du mètre) et souvent karstifiées

j la Calcaire à entroques de Haut-Pont ) .^n s .g- _,x Calcaire sableux d' / ^Jua4Dm; Mames micacées de Charennes (10 à 30 m)

jlb Calcaires à Polypiers : calcaires variés à faciès récifal (10 à 65 m),

jlb-c Calcaires siliceux de l'Orne à stratifications horizontales (0 à 55 m),

Jlc Oolithe de Jaumont : calcaires oolithiques et coquilliers (5 à 25 m).

Les formations superficielles répertoriées correspondent à des :

Fu Fv ( Alluvions anciennes de la Moselle Fx Fy Fz Alluvions récentes de la Vallée de l'Ome OE Loehm et limons, essentiellement associés au Domérien E Eboulis de pente et éboulements provenant essentiellement des plateaux calcaires, de forte granulométrie, généralement emballés dans une matrice limoneuse.

1.2.2. Structure

Les ensembles sédimentaires affectent dans la zone étudiée un pendage général de 2 % vers l'Ouest. Cette tendance générale est perturbée par la présence de stmctures souples synclinales et anticlinales d'axes Sud-Ouest/Nord-Est, peu marquées, ainsi que par des faisceaux de failles de même direction (hercynienne), à rejet modeste (10 - 15 m).

Associées aux ondulations du revêtement sédimentaire, ces fractures marquent probablement le rejeu d'accidents anciens du substratum ardennais. Il s'agit notamment de la faille de , jouant un rôle important dans la détermination des zones à risques de glissements de terrains.

1.3. Cadre hydrogéologique

Deux niveaux aquifères principaux peuvent être recensés sur le secteur étudié :

- les calcaires du Dogger, - les alluvions des vallées de l'Ome et de la Moselle.

* Le réservoir des calcaires du Bajocien inférieur et moyen, fissurés, localement karstifiés, repose sur les Mames micacées constituant le mur de l'aquifère. Les exploitations minières de la minette de Lorraine entraînent un drainage de ce puissant réservoir au niveau du minerai de fer aalénien.

* Les alluvions récentes du fond des vallées de l'Ome et de la Moselle (en- dehors des communes concemées) constituent un aquifère actuellement exploité, du fait de ses bonnes potentialités, pour servir à l'alimentation en eau des agglomérations.

Les formations liasiques peuvent être le siège de circulations d'eau ou de micro¬ nappes aux ressources faibles. Ces systèmes seraient alimentés directement par les précipitations au niveau des affleurements, mais surtout par l'aquifère sus-jacent des calcaires du Bajocien, du fait de sa position perchée. Ce réservoir contribue à alimenter des circulations diffuses dans les Mames à Amalthées, dans les Schistes-carton fissurés (au sein desquels existent quelques sources) ou des Grès médioliasiques (pouvant constituer un aquifère captif aux caractéristiques hydrodynamiques médiocres) et des mames à Septaria. Ce mécanisme doit probablement jouer un rôle très important au niveau des formations mameuses du Toarcien du compartiment Est de la faille - Clouange pour expliquer la genèse du glissement du "Gran Ban" sur le territoire de CLOUANGE.

Les formations superficielles de type alluvions anciennes ou éboulis de pente sont également le siège de circulations d'eau parfois très importantes, mais inégales. C'est le cas des éboulis calcaires et des terrasses anciennes qui peuvent comporter des sources à leur partie inférieure.

De façon générale, les colluvions et produits d'altération des niveaux mameux et argileux constituent un masque imperméable sujet aux sous-pressions dues aux circulations d'eau dans les milieux sains et, en particulier, dans les Grès médioliasiques. Cet état de fait est favorable à la genèse de glissements de terrains.

1.4. Cadre géotechnique

Du fait de leurs caractéristiques géotechniques médiocres, les séries argileuses et mameuses du Lias sont sujettes à de nombreux glissements.

D'après les caractéristiques mécaniques (voir tableaux ci-après), le Toarcien (Schistes-carton, mames à Septaria et, dans une moindre mesure. Grès supraliasiques) est beaucoup plus vulnérable en termes de glissements de terrains que le Domérien (Mames à Amalthées, Grès médioliasiques) sous-jacent.

Les mouvements de terrain recensés semblent en fait se localiser au sein du manteau d'altération ou d'éboulis et colluvions associé à ces formations.

Les caractéristiques physiques et mécaniques des matériaux rencontrés sont très variables selon le degré d'altération. Elles sont résumées dans le tableau ci-après. FORMATION COHESION EFFECTIVE ANGLE DE FROTTEMENT c'(kPa) INTERNE EFFECTIF»^»)

Schistes-carton (Toarcien inférieur) -sains ¿ 10 (*) - altérés 0.5 (*) 20 (*) à 24 (»)

Mames à Septaria (Toarcien moyen) - saines 1.1 (*) 31(*) - altérées !(*) 24 à 26 (* et **)

Grès supraliasiques (Toarcien moyen) - sains 0àl,5(*) 26 à 33 (*) - altérés 0(*) 24 à 28 (*)

Formation ferrugineuse (Toarcien supérieur et Aalénien) 50 () 26 (**)

Alluvions grossières 2 à 4 (*) 37 à 40 (*) - sableuses 0(*) 35 à 38 (*) - argileuses 0(*) 10à20(*)

(*) Données notice carte ZERMOS au 1/25.000, Région d'Ars/Moselle (Moselle), 1976. (**) Données notice carte ZERMOS au 1/25.000, Région de Nancy-Nord (Meurthe-et- Moselle), 1979. (***) Données rapport BRGM 80/526. Données géologiques et géotechniques en Lorraine.

Tableau 1 : Valeurs moyennes des caractéristiques mécaniques des terrains étudiés

Les essais suivants, tirés d'une publication L.C.P.C. (Bull. Liaison Labo. Ponts-et-Chaussées, 75 - Janv.-Fév. 1975, Réf. 1491) donnent les caractéristiques mécaniques moyennes suivantes des mames du Toarcien et du manteau d'altération associé (site autoroutier du Château-sous-Clévant au Nord de Nancy).

FORMATIONS

CARACTERISTIQUES Mames du Toarcien Eboulis du manteau en place d'altération

Teneur en eau W (%) 15 24 Limite de liquidité WL 40 50 Indice de plasticité Ip 20 29 Poids volumiqucíí(kN/m3) 21,4 20 Poids volumiquc secîd (kN/m3) 18,6 16 Cohésion effective C'(kPa) 14 11 Cohésion effective résiduelle C*r (kPa) 0 0 Angle de frottement inteme effectifÍ' () 34 24 Angle de frottement inteme effectif résiduelf'r (') 20 13

Tableau 2 Valeurs moyennes des caractéristiques mécaniques des marnes du Toarcien et du manteau d'altération associé Les caractéristiques mécaniques des formations du substratum liasique croissent depuis les Schistes-carton jusqu'aux Grès supraliasiques.

Les Schistes-carton à (P ' maximum = 20° et 0 ' résiduel = 10° sont des matériaux surconsolidés très sensibles à l'altération. A l'état sain, ils sont raides, fissurés et pyriteux. Lorsqu'ils sont au contact de l'air, ils se délitent très rapidement, ce qui favorise la pénétration de l'eau. Sous l'action conjuguée de l'eau et des bactéries (assimilation du soufre, du fer et de la matière organique), les mames raides se transforment en une argile bmne bariolée de gris contenant du gypse, ce qui facilite la défloculation des argiles et leur glissement.

Les Schistes-carton mis en contact de l'air, lors d'un terrassement par exemple, gonflent de façon importante.

D'une façon générale, les formations du substratum mameux sain sont nettement plus résistantes que les formations d'altération ou les formations superficielles car elles sont une consistance toujours supérieure à l'unité et une cohésion relativement forte, compte-tenu de leur teneur élevée en carbonates (8 à 30 %).

Les deux éléments géologiques à considérer dans toute prise en compte des glissements de terrains sur les zones étudiées sont donc :

- la présence des Schistes-carton (Toarcien inférieur) et du Toarcien en général, - la présence et la nature d'un manteau d'altération sur le Lias.

Il a également été tenu compte, dans cette étude, de la présence des Mames micacées de Charennes (Bajocien inférieur), au-dessus de la formation fermgineuse. Ces mames sont en effet, au Sud du secteur d'étude (commune de ), sujettes à des glissements pelliculaires. Sur le secteur de Ranguevaux - - , ces mames atteignent leur épaisseur maximale (de l'ordre de 30 m). 2 - LOCALISATION DU PHENOMENE

On a utilisé pour cela la démarche suivante :

- analyse des photographies aériennes disponibles, missions suivantes :

. 1951 Verdun - /250,

. 1960 Verdun - Briey /250,

. 1976 Verdun - Briey /300,

. 57 IFN 89 170 P (1989) ;

- recherche d'archives (études ponctuelles réalisées, travaux effectués, mémoire

collective) et synthèse bibliographique ;

- recherche sur le terrain de toutes les manifestations liées aux mouvements du sol.

2.1. Typologie des mouvements

Ils sont dans la région mosellane de 3 ordres :

* Les glissements profonds régressifs (figure 2A)

Ils affectent des masses de sol importantes, en général au moins 4 m d'épaisseur pour une extension d'ordre décamétrique à hectométrique. Ce sont les mouvements les plus fréquents dans le sillon mosellan.

Ils sont dus, d'une part, aux pentes résiduelles très raides après érosion fluviale et, d'autre part, à une alimentation en eau qui peut se faire par :

- les éboulis grossiers sus-jacents (cas général sur les versants du Mont Saint-

Quentin) ;

- d'anciennes terrasses alluviales perchées (cas de Sainte-Ruffine) ;

- des circulations diffuses au sein des Mames à Amalthées, des Schistes-carton (glissement de Rombas - Rouge-Fontaine), des grès médioliasiques (pouvant constituer un aquifère captif aux caractéristiques médiocres) ou des Mames à Septaria (alimentées par les réservoirs sus-jacents des calcaires bajociens ou du minerai de fer aalénien) ; Figure 2 SCHEMAS DE PRINCIPE DES MOUVEMENTS DE TERRAIN

colluvions argileuses

escarpement principal marnes altérée

4 à 12 m en général bourrelet de pied

plaine alluviale

sens de progression des mouvements

a. glissements profoncds régressifs

remblais luvions argileuses

variable pente très raide

b. glissement plan

moutonnements limons et mames altérées

^ '0 â 3 m C. solifluxion OU glissement peiliculaire - accentuation de mécanismes d'alimentation en eau du fait de la présence d'une faille (glissement de Clouange - Grand Ban).

Cependant, dans certains cas, les mouvements ont été dus à l'intervention humaine sur des pentes en équilibre précaire, mais qui n'étaient pas originellement en mouvement (glissement de Bertrange : n°31 à 39 Route de ).

La forme la plus courante est la mpture circulaire. Celle-ci affecte en premier lieu les pieds de versant puis il se produit une régression vers la partie supérieure du versant avec imbrication des loupes de glissement les unes dans les autres.

Mais il peut se produire aussi des glissements plans (figure 2B) de la couverture argilo-limoneuse sur le toit du substratum mameux, en bordure de la mpture de pente, le plus souvent après surcharge par des remblais.

Excepté dans le cas de glissements de très grande ampleur (Comy), ceux-ci n'affectent jamais les zones couvertes par les éboulis de biocailles calcaires situés au pied de la falaise bajocienne.

* Les glissements pelliculaires (figure 2C)

Ils correspondent à un phénomène de solifluxion affectant les horizons superficiels, de 0 à 3 m de profondeur au maximum.

Ce fluage est dû à la saturation du sol par les eaux d'infiltration en période hivernale et peut être fortement accentué par des cycles de gel intense ou à la suite d'une période de forte sécheresse ayant provoqué une fissuration de retrait importante en surface.

La détermination des mouvements affectant les pentes actuelles est donc basée sur les travaux suivants :

- reconnaissance de formes (régularité des pentes, relevé des moutonnements et

bourrelets, des secteurs humides et mal drenes, des plans d'arrachement) ;

- recherche d'indices de mouvements (déformations de la voirie, fissures dans

les constmctions, coulées de boues) ;

- observation de la couverture végétale. 2.2. Inventaire des mouvements relevés

Il existe sur la commune de VITRY/ORNE 3 types de formations géologiques susceptibles, de part leurs caractéristiques géotechniques, d'être affectés de mouvements de terrain (voir annexe 3).

2.2.1. Marnes à Amalthées - Grès médioliasiques (Domérien)

Ces formations affleurent en plaine et en pied de la Côte de Moselle, à l'Est du territoire communal de VITRY/ORNE, pour des pentes de terrain naturel en général inférieures à 10 %.

Du fait de ces faibles pentes, il n'est pas recensé au sein de ces formations de mouvements de terrains sur la commune de VITRY/ORNE.

2.2.2. Grès supraliasiques, Marnes à Septaria, Schistes-carton (Toarcien)

Ces formations constituent le soubassement de la cuesta bajocienne et sont sujettes à une instabilité pouvant donner lieu à des glissements de type profonds régressifs. Ces phénomènes sont liés à des pentes du terrain naturel supérieures à 10 % et, en général, comprises entre 10 et 20 % ou au-delà de 20 %, ainsi qu'à des alimentations diffuses du manteau d'altération colluvionnaire directement par les Grès supraliasiques ou les Schistes- carton fissurés, ou indirectement par les formations bajociennes sus-jacentes, comme cela est le cas le long du compartiment Est de la faille de Rombas - Clouange.

Il n'est pas recensé de glissements récents dans ces formations sur la commune de VITRY/ORNE.

2.2.3. Mames micacées de Charennes (Bajocien)

Ces formations constituant la base de la cuesta bajocienne, pour des valeurs de pentes de terrain naturel en général supérieures à 20 %, peuvent être, selon les conditions locales d'alimentation en eau (par l'aquifère carbonaté sous-jacent, ou par mise en charge des écoulements dans la formation fermgineuse sous-jacente) sujettes à des glissements en général pelliculaires de faible ampleur.

Il n'est pas recensé de tels types de glissements sur la commune de VITRY/ORNE 10

3 - ESTIMATION DE L'ALEA

3.1. Approche théorique de la stabilité des versants

On pourra se référer aux études générales réalisées antérieurement :

- cartographie ZERMOS au 1/25.000 de la région d'Ars/Moselle (1975/76),

- rapport BRGM 80 SGN 526 LOR : "Quelques critères de stabilité des versants naturels du sillon mosellan" (juillet 1980).

Quels que soient le type de mpture envisagé et la théorie mécaniste utilisée, le coefficient de sécurité de la pente vis-à-vis de cette mpture peut se mettre sous la forme :

P_c' +f(C).(w-u)tg W.sinB

où c' et ' sont la cohésion et l'angle de frottement inteme à long terme du matériau. W est la masse de sol en mouvement, lî l'angle de la pente et u la pression interstitielle dans le sol.

De cette formule, on peut voir que ce coefficient de sécurité est fonction :

- des paramètres de résistance au cisaillement du sol ; or, justement, les argilites du Toarcien constituant les pentes du sillon mosellan n'ont pas une résistance mécanique constante. Celle-ci décroît fortement lorsque le sol subit une altération ou des déformations, ainsi que le montre le graphique donné en figure 3. Par ailleurs, on remarque que pour un même état de déformation, ces paramètres fluctuent dans un certain domaine de valeurs sans qu'on connaisse précisément leur loi de variation (il existe trop peu de mesures encore actuellement) ;

- de la pente du terrain naturel ; plus celle-ci est forte, plus le coefficient de sécurité diminue, ce qui va dans le même sens que l'observation de la répartition des glissements existant en fonction de la pente du terrain ;

- de la masse du sol concemée par le mouvement ; plus la profondeur du plan de mpture potentiel est grande, plus le coefficient de sécurité diminue ;

- de la pression interstitielle. Sur la rive gauche de la Moselle, les écoulements superficiels se font parallèlement à la pente et la pression interstitielle est liée Figure 3

EVOLUTION DES CARACTERISQUES MECANIQUES DU TOARCIEN EN FONCTION DE L'ALTERATION ET DES DEFORMATIONS SUBIES

Cohésion ^' C t) passage du sol sain en sol altéré Kpa ® zone des petites déformations

hO (Révolution sous grandes déformations

30

20

10

angle de frottement interne EVOLUTION DU COEFFICIENT DE SECURITE VIS A VIS DE LA PENTE NATURELLE EN FONCTION DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DU SOL ET DES CONDITIONS HYDRAULIQUES

hw profondeur niveau d'eau/ sol

f = 22° f = 15° 'r= 13° C'= 10 Kpa C'= 7 Kpa C'= 0

10-

®

domaine des déformations plastique \0

domaine des déformations avec rupture généralisée

\o. r T" I -10 15 20 10 15 ao 5 10 15 pente pente pente naturelle naturelle nature 11 r^ r~i cr> t c 3 Ci (U

\(U 0) x: W u H C >-l m O. 11 0) o ROIIBAS Pi \a) pluviométrie annuelle 13 en mm CORNY Ste RUFFINE METZ (57) Ste Croix

1000-

500

1960 1970 1980 temps

pluviométrie annuelle estimée pluviométrie annuelle mesurée (station de Frescaty)

Fisure A COMPARAISON ENTRE LES MANIFESTATIONS DE MOUVEMENTS DE TERRAIN DANS LA VALLEE DE LA MOSELLE ET LA PLUVIOMETRIE 11

directement à la saturation des sols par infiltrations. On a donc une corrélation directe entre glissements et pluviométrie.

Ainsi, l'occurrence des mouvements de terrains augmente-t-elle fortement lorsque des années pluviométriques anormalement fortes succèdent à une période de sécheresse (cas des années 1976 à 1983) - figure 4.

Les périodes de gel intense et de dégel sont également propices aux glissements.

3.2. Méthodologie d'estimation de l'aléa

3.2.1. Méthodologie générale

Dans cette phase préliminaire d'étude du Plan d'Exposition aux Risques Naturels ne sont pas pris en compte les phénomènes liés directement à l'activité anthropique, par modification des conditions naturelles initiales. Ces facteurs, notamment dans le cas du glissement du Gran Ban sur le territoire de la commune de Clouange, ont certainement joué un rôle déclenchant important (déblais - remblais, charges créées par la constmction des immeubles, mptures de canalisations...).

La hiérarchisation des différents aléas se fait donc sur les deux critères suivants :

. Intensité du phénomène qui correspond ici au volume de sol concemé par celui-ci et à la surface qui en est tributaire (le plus souvent, il y a d'ailleurs une relation directe entre ces 2 grandeurs).

Aucun des phénomènes évoqués ci-après ne peut avoir une activité paroxysmique telle qu'il menace la sécurité des personnes (les vitesses de déplacement sont au maximum de l'ordre de 0,1 m/h).

Par contre, des travaux de prévention ou de confortement d'ampleur bien différente suivant leur intensité :

- les glissements profonds (5 à 10 m) de grande extension nécessitent un traitement global qui dépasse largement le cadre parcellaire et, qui plus est, est techniquement et économiquement fort lourd ; 12

- les glissements pelliculaires (quelques mètres) et les zones de solifluxions peuvent faire l'objet d'interventions ponctuelles à la parcelle et font appel à des techniques plus simples à mettre en oeuvre.

. Probabilité d'apparition du phénomène. Celle-ci est le produit des probabilités des variables aléatoires que sont la pluviométrie et les caractéristiques du matériau, pour que celles-ci atteignent des valeurs conduisant à la mpture d'une pente naturelle donnée.

Commune nous l'avons vu au paragraphe précédent, on ne peut espérer atteindre ces lois de probabilité et celle-ci sera donc estimée à partir des données disponibles, soit :

- la répartition statistique des phénomènes constatés, - la nature des formations géologiques à l'affleurement qui conditionne les caractéristiques mécaniques du sol.

L'échelle retenue pour la mesure de l'aléa est de ce fait qualitative. Elle reprend la prézonation faite dans l'étude préliminaire (référence R 31238 LOR 4S 90).

: ::: CLASSE DE RISQUES NATURE DU PHENOMENE ET. PROBABILITE D'APPARITION ;::::

1 (couleur verte) Zones stables actuellement et non exposées à des mouvements de terrains

2 Zones présentant des incertitudes sur les facteurs de stabilité sans traces de (couleur jaune) mouvements visibles Glissements d'extension décamétrique à probabilité moyenne à faible Glissements pelliculaires à probabilité moyenne

3 Zones présentant des facteurs de stabilité défavorables ou des indices de (couleur orangée) mouvements anciens réactivables Zones possibles d'extension des glissements. Zones à probabilité moyenne de glissements d'ordre hectométrique : compartiment Est de la faille de CLOUANGE au sens large. Glissements pelliculaires à forte probabilité

4 Zones présentant des facteurs de stabilité très défavorables ou des indices de (couleur rouge) mouvements actifs ou récents. Glissements actifs de moyenne profondeur (5 à 10 m) ^on recensés sur VITRY/ORNE)et/ou zones à forte probabilité de glissements, de grande extension (d'ordre hectométrique). Compartiment Est de la faille de CLOUANGE au sens strict. Glissements pelliculaires à tr&s forte probabilité

Tableau 3 - Echelle d'évaluation de l'aléa glissement de terrains 13

3.2.2. Réalisation technique de la carte de risques

Elle repose sur le développement sur logiciel CAO CADDS 4X d'une application de cartographie multicritères. Cette application a été mise en pratique par collaboration avec le CIRIL (Centre Inter Régional d'Informatique de Lorraine) à Vandoeuvre.

L'application "aléa glissement de terrains" mise au point permet un traitement interactif graphique des données thématiques suivantes :

- fichiers topographiques : Modèles Numériques de Terrain (MNT) foumis par l'Institut Géographique National. Les données topographiques sont foumies selon un maillage carré de 50 x 50 m avec une précision de l'ordre de ± 2m en altiméuie. Ils permettent de générer une carte des pentes ;

- fichiers géologiques : digitalisés à partir de cartes géologiques au 1/50.000, selon une précision de l'ordre de ± 50 m, soit égale à la taille d'une maille topographique.

Les critères de risques, établis en fonction des observations de terrain, des études géotechniques et de la bibliographie existante, sont résumés dans le tableau à double entrée ci-après :

- ----____ CLASSES DE PENTES (%) ^^^ -.____^ 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 >25

u Mames micacées de Charennes 01 al) 1 1 2 3 4 N I Mames à Septaria, Schistes-carton (17-8) 2 3 4 4 4 T

E Grès médioliasiques (16b) 1 2 2 3 3 s

L Mames à Amalthées (16a) 1 2 3 4 4

T T Formations carbonatées H aia2,jlb,jlc) 1 1 1 1 1 O

LO Formation ferrugineuse (19) 1 1 1 1 1 GI

QU Alluvions(Fz) 1 ES

Tableau 4 - Critères de risques établis en fonction des classes de pente et des formations géologiques 14

La précision des cartes présentées est celle d'une maille de calcul, soit de l'ordre de 50 m.

4 - CONCLUSION

La carte des zones exposées à des risques liés aux mouvements du sol et du sous-sol au 1/5.000 de la commune de VITRY-sur-ORNE fait apparaître :

- une zone à risques nuls (cartee en vert, ou n° 1) ;

- une zone d'incertitude (cartee en jaune, ou n° 2), au niveau de laquelle tout projet de constmction, d'implantation d'ouvrages ou de voirie devra, au cas par

cas, faire l'objet d'un examen géologique ou géotechnique préalable ;

- une zone à risques :

. cartee en rouge, ou n° 4 : essentiellement compartiment Est de la faille de Clouange, au sens strict, ainsi que certains affaissements des mames micacées,

. cartee en orangé, ou n° 3 : compartiment Est de la faille de CLOUANGE au

sens large, et certains affleurements des Mames micacées ,

où toute constmction supplémentaire reste hasardeuse et peut même déclencher certains désordres. De nombreuses conditions naturelles sont présentes pour assurer, notamment, la reproductibilité de phénomènes tels que le glissement de Clouange "Gran Ban" sur le territoire de la commune de VITRY-sur-ORNE, à l'Est immédiat de la faille de Rombas Clouange.