Rapport D'expertise : Eboulement De Falaise À Saint-Aubin-Sur-Mer

Rapport d’expertise :

Eboulement de falaise à Saint-Aubin-sur-Mer (Calvados). Avis du BRGM. BRGM/RP-59547-FR Février 2011

Cadre de l’expertise :

Appuis aux administrations  Appuis à la police de l’eau ❑

Date de réalisation de l’expertise : 1 février 2011

Localisation géographique du sujet de l’expertise : Falaise de la réserve naturelle du Cap Romain, Communes de Saint-Aubin-sur-Mer et de Bernières-sur-Mer

Auteurs BRGM : P. PANNET, K. LECHAT

Demandeur : DREAL Basse-Normandie

L’original du rapport muni des signatures des Vérificateurs et Approbateurs est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Ce rapport est le produit d’une expertise institutionnelle qui engage la responsabilité civile du BRGM.

Ce document a été vérifié et approuvé par :

Approbateur : Nom : E. Gomez Date : 04/03/2011

Vérificateur : Nom : C. Mathon Date : 28/02/2011

Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008.

Mots clés : expertise – appuis aux administrations – Limon, Calcaire, Erosion littorale, Eboulement, Chute de blocs, Falaise, Fracturation, Bernières-sur-Mer, Saint-Aubin-sur-Mer, Calvados, Basse-Normandie.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Pannet P., Lechat K. (2011) – Eboulement de falaise à Saint-Aubin-sur-Mer (Calvados). Avis du BRGM. Rapport final. BRGM/RP-59547-FR -FR. 22 p., 4 Ill., 8 ph..

Eboulement de falaise à Saint-Aubin-sur-Mer. Avis du BRGM

Synthèse

Contexte :

Date de la formulation de la demande d’expertise au BRGM : 17/01/2011 Demandeur : DREAL Basse-Normandie, service SRTN Nature de l’expertise / question posée : Etude de l’aléa mouvement de terrain suite aux effondrements sur la falaise du cap romain. Evaluer et les risques et mesures à prendre pour une bonne gestion du phénomène. Situation du sujet (commune, lieu-dit et adresse) : Falaise du Cap Romain, communes de Bernières-sur-Mer et de Saint-Aubin-sur-Mer Date d’occurrence : 21 ou 22 Décembre 2010 Nature de l’intervention du BRGM : Expertise de la falaise de la réserve naturelle du Cap Romain

Diagnostic du BRGM :

Recommandations du BRGM :

A l’issue de sa visite, le BRGM recommande : - D’installer des panneaux indiquant clairement le risque de chute de blocs, et de matérialiser un périmètre de sécurité qui interdit d’approcher le pied de falaise de moins de 5 m autour des zones présentant des instabilités ; - De faire un suivi régulier de la falaise (visite mensuelle de l’ensemble du site et notamment des sites présentés comme potentiellement instables dans ce rapport, avec tenue d’un registre. Cette tâche pourrait être réalisée par la réserve naturelle), ce qui participerait à une démarche de prévention ;

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- Pour la zone présentant le plus d’instabilité potentielle, à l’est du site, plusieurs solutions sont envisageables : La purge des blocs et des écailles par une entreprise spécialisée. Mais cela ne diminuera que temporairement le risque d’éboulement car à terme l’action de l’érosion engendrera à nouveau des sous-cavages en pied de falaise et délimitera à nouveau des écailles instables ; La mise en place d’autres épis, sous réserve de modélisations démontrant leur efficacité ; La mise en place par une entreprise spécialisée de nappes de grillage plaquées sur toute la hauteur, sur les 10 premiers mètres de falaise naturelle en bout de la falaise murée. Au préalable, son dimensionnement doit être confié à un bureau d’études géotechniques. Cette solution « légère » semble la plus appropriée car elle permet de minimiser durablement le risque, tout en conservant son caractère naturel au site. - D’interdire et d’empêcher l’accès à l’espace en tête de falaise (mise en place de clôtures, barrières) ; - De tenter d’enherber les limons en tête de versant afin d’en limiter l’érosion.

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Sommaire

1. Introduction ...... 7

2. Situation du site / dossier ...... 9

2.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE ...... 9

2.2 CONTEXTE GEOLOGIQUE ...... 9 a) Formations superficielles ...... 9 b) Formations littorales et marines ...... 9 c) Formations Mésozoïques ...... 9

3. Faits constatés / Eléments recueillis ...... 13

3.1 OBSERVATION DE LA ZONE EBOULEE ...... 13

3.2 OBSERVATIONS SUR LE RESTE DU SITE ...... 14

3.3 AUTRES OBSERVATIONS ...... 15

4. Diagnostic, conclusion et recommandations ...... 17

5. Bibliographie ...... 19

6. Annexe ...... 21

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Table des illustrations Illustration 1 : Situation de la zone d'étude. © IGN...... 7 Illustration 2 : Log lithostratigraphique de la zone d'étude, levé par O. Dugué (Université de Caen) et A-L Giommi (Réserve naturel du Cap Romain)...... 10 Illustration 3 : Géologie des communes de Bernières-sur-Mer et de Saint-Aubin-sur-Mer. Carte géologique de la France au 1/50000. Feuille de Bayeux-Courseulles-sur-Mer (n°119). © BRGM . 11 Illustration 4 : Orthophotoplan de la zone d'étude et localisation des zones étudiées...... 13

Table des photographies Photo 1 - Vue générale du phénomène...... 21 Photo 2 - Sous-cavage à l’extrémité est du mur de protection et de la zone d’étude (zoom de la partie gauche de la photo précédente)...... 21 Photo 3 - Phénomène de fissuration donnant naissance à des écailles...... 22 Photo 4 - Phénomène de fissuration donnant naissance à des écailles...... 22 Photo 5 - Léger Sous-cavage constant le long de la falaise...... 23 Photo 6 - Léger décrochement en bordure de la parcelle AC2...... 23 Photo 7 - Un mur sous-cavé sur 70 cm près de la parcelle AC6...... 24 Photo 8 - Les vestiges d’un mur gallo-romain légèrement sous-cavés, sous le parking de la rue de Verdun (extrémité ouest du parking)...... 24

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1. Introduction

A la demande de la DREAL de Basse-Normandie, relayant une demande de M. le Maire, le BRGM s’est rendu le 1er Février 2011 sur la commune de Saint-Aubin-sur-Mer afin de donner un avis sur l’éboulement de la falaise du Cap Romain. Le présent rapport est public dès sa fourniture et peut être communiqué à toute personne qui le demande (un exemplaire est envoyé à la commune de Saint-Aubin-sur-Mer, un à la DREAL de Basse-Normandie, deux autres étant archivées au BRGM-SGR Basse-Normandie et à Orléans). La page de synthèse en début de rapport, comme le rapport lui même, peuvent et pourront être accessibles à la consultation publique via les sites de consultation papier ou numérique du BRGM.

Illustration 1 : Situation de la zone d'étude. © IGN.

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Eboulement de falaise à Saint-Aubin-sur-Mer. Avis du BRGM

2. Situation du site / dossier

2.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE

Les communes de Saint-Aubin-sur-Mer et de Bernières-sur-Mer sont situées dans le département du Calvados sur la frange littorale, à 15 km au Nord-Ouest de Caen, préfecture du Calvados. D’un point de vue géomorphologique, ces communes sont situées dans la plaine de Caen (coté ouest). Le site concerné est situé sur le cordon littoral bordé par la Manche.

2.2 CONTEXTE GEOLOGIQUE

D’un point de vue géologique, d’après la carte géologique de France au 1/50 000, feuille de Bayeux-Courseulles-sur-Mer (n°119, Mauruzot et al. 1968), le site est situé sur le cordon littoral bordé par la Manche. Les formations géologiques présentes à proximité du site sont :

a) Formations superficielles

Les limons : le plateau est recouvert à cet endroit par des dépôts de limons éoliens (lœss) déposés lors des périodes froides du Quaternaire.

b) Formations littorales et marines

La dune (D) : le cordon dunaire est interrompu au niveau de Saint-Aubin-sur-Mer. Il est très dégradé et est soumis à une forte érosion. Les dépôts marins (Pléistocène moyen) sous recouvrement lœssique (OE/Mx) : la plate-forme située entre +6m et +15m NGF est recouverte par un dépôt de sables et de galets marins affleurant au niveau de la falaise vive de Saint-Aubin-sur-Mer.

c) Formations Mésozoïques

La formation du calcaire de Langrune du Bathonien supérieur (J3La) qui affleure sur le littoral de Saint-Aubin-sur-Mer. Ce sont des calcaires bioclastiques (avec des résidus de coquilles carbonatées) à stratifications obliques. Il s’agit d’un calcaire de couleur claire, d’une épaisseur de 10 à 12 m. La formation de la Caillasse de la Basse-Ecarde du Bathonien supérieur (J3E) : elle regroupe une série de couches d’épaisseur variable (2 à 10m), emboîtées de façon complexe entre le sommet du calcaire de Ranville et la base du calcaire de Langrune. Elle est composée de marnes blondes, de biohermes à éponges, de marnes riches en rhynchonelles et de caillasse à céphalopodes. La formation du calcaire de Blainville du Bathonien supérieur (J3Ra) : soubassement du vaste plateau situé au nord de Caen, c’est un calcaire à crinoïdes et à pelloïdes ferrugineux, à stratifications obliques. Il apparait là surtout en labours dans les zones qui ne sont pas recouvertes par le manteau lœssique.

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Illustration 2 : Log lithostratigraphique de la zone d'étude, levé par O. Dugué (Université de Caen) et A-L Giommi (Réserve naturel du Cap Romain).

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Illustration 3 : Géologie des communes de Bernières-sur-Mer et de Saint-Aubin-sur-Mer. Carte géologique de la France au 1/50000. Feuille de Bayeux-Courseulles-sur-Mer (n°119). © BRGM

D’après la base de données nationale des cavités souterraines du MEDDTL, gérée par le BRGM (bdcavité), librement accessible au public sur internet, il n’y a pas de cavités actuellement recensées sur les 2 communes. La base nationale du recensement des mouvements de terrain du MEDDTL (bdmvt), gérée par le BRGM ne fait pas apparaître de mouvement de terrain sur ces communes. En revanche, à Lion- sur-Mer une commune voisine, 3 études concernant la stabilité de la falaise dite « des Confessionnaux » ont été réalisées par le BRGM, en 2003 (RP-52336-FR), en 2005 (RP-54359-FR) et plus récemment en 2010 (RP-58737-FR) suite à des chutes de blocs en 2009 et de pierres en 2010.

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Eboulement de falaise à Saint-Aubin-sur-Mer. Avis du BRGM

3. Faits constatés / Eléments recueillis

Le BRGM s’est rendu sur place le 1er Février 2011. Il a pu constater le phénomène et recueillir les données disponibles. L’éboulement constaté se situe sur la commune de Saint-Aubin-sur-Mer, à l’extrême est de la falaise non murée (Photo 1, en Annexe). Nous avons toutefois étudié le jour de notre visite l’ensemble de la falaise du Cap Romain, qui constitue une réserve naturelle qui s’étend sur les communes de Saint-Aubin-sur-Mer et Bernières-sur-Mer. L’objet de l’intervention du BRGM était de définir les causes du phénomène, d’identifier les risques, et de proposer des recommandations adéquates en termes de prévention.

Illustration 4 : Orthophotoplan de la zone d'étude et localisation des zones étudiées.

3.1 OBSERVATION DE LA ZONE EBOULEE

Le phénomène s’est produit à l’est de la falaise du cap Romain, en bout de la partie murée qui protège le front de mer de Saint-Aubin-sur-Mer (Point 1 de l’Illustration 4, Photo 1 en Annexe). Il a été constaté le 22 décembre 2010. La zone éboulée est large de 8 m et haute de 6 m environ. L’épaisseur maximale de matériaux éboulés (information indiquée par A-L. Giommi, conservatrice de la réserve, qui la première a constaté le phénomène) est de 80 cm. L’épaisseur moyenne de l’éboulement est d’environ 50 cm, soit une masse éboulée de l’ordre de 25 m3. Il s’agit là d’un phénomène classique d’érosion du pied de falaise par la mer à l’extrémité d’un « ouvrage en dur ». Le jour de notre visite, la quasi-totalité des matériaux éboulés avaient été emportés par la mer, ce qui indique que les matériaux éboulés étaient constitués de matériaux meubles (limons, marnes) et de pierres de petite taille, facilement mobilisables par la mer. Il n’y a pas d’enjeux à proximité directe de la zone éboulée, puisqu’au-dessus se trouve un square séparé de la falaise par une large zone arbustive grillagée.

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A proximité directe de la zone éboulée (entre la zone éboulée et le mur qui recouvre la falaise), se situe une zone qui montre des signes d’instabilité. Cette zone est sous-cavée à la base de la falaise sur trois mètres de hauteur pour une profondeur maximale d’1,5 m (Photo 2). Le sous-cavage est probablement le résultat de l’action de la mer sur la roche relativement friable à cet endroit. D’autre part, des écailles de quelques m3 séparées du massif par des fractures ouvertes ont été observées (Photos 3 et 4). D’une manière générale, la falaise à cet endroit est atteinte par deux familles de fractures visibles (la première facilement observable : N145°, pendage aval, récurrence de 50 cm à 1 m et la seconde, plus difficilement observable : N280°, verticale) qui délimitent plusieurs écailles. La totalité de cette zone instable représente une masse d’environ 20 m3.

3.2 OBSERVATIONS SUR LE RESTE DU SITE

Lors de notre visite, un état des lieux a été fait sur toute la falaise du Cap Romain. Le site (falaise et platier) a la particularité d’être traversé par une faille discernable dans le paysage (N65°). La falaise est « franche » sur 6 à 8 m de haut sur la partie située entre le front de mer de Saint-Aubin-sur-Mer et le premier épi de protection. Ensuite, en direction de Bernières, il s’agit soit d’une falaise étagée, soit d’un versant réglé. Plusieurs éléments notables concernant la stabilité ont pu être observés. A l’ouest de la partie éboulée, on distingue une fracturation peu prononcée (N280°, vertical) qui délimite quelques blocs désolidarisés de la falaise. D’autre part, un banc probablement plus induré à 2 m de hauteur et mis en relief car au-dessus des niveaux moyens de pleine mer délimite un léger sous-cavage. Il n’y a toutefois pas de signe d’instabilité majeure à cet endroit (Photo 5). Au niveau de la parcelle AC2, là où la faille pénètre dans le massif, un léger décrochement en arc de cercle (6 m de largeur x 3,5 m de profondeur) a été observé dans les limons qui couvrent la partie supérieure du versant (Point 2 sur l’Illustration 4). A cet endroit, le ressaut supérieur est soutenu par un mur poids maçonné en briques et l’instabilité des limons semble se concentrer à ses extrémités (Photo 6). Enfin, plusieurs légers sous-cavages liés à des ouvrages maçonnés ont été observés à plusieurs endroits du versant : - Au niveau de la parcelle AC 6, un mur maçonné est sous-cavé sur environ 70 cm de profondeur (Zone 3, Photo 7) ; - Au niveau de la parcelle AE51, un sous-cavage est visible sous les vestiges d’un escalier (Zone 4) ; - Sous le parking de la rue de Verdun (limite ouest), des vestiges a priori gallo-romains sont là encore légèrement sous-cavés (Zone 5, Photo 8). Bien que ne montrant pas d’instabilité majeure, ces différents sous-cavages pourraient à terme entraîner la chute des éléments maçonnés sus-jacents, puis des limons de couverture. Enfin, à l’ouest de la brèche des arcadiens, il a été observé un chemin « sauvage » qui présente des risques car passant sur des zones parfois instables.

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3.3 AUTRES OBSERVATIONS

Suite à une demande orale de la DREAL de Basse-Normandie, le trait de côte à proximité a été prospecté par le BRGM à la recherche d’évènements d’instabilité récents. Ainsi, la côte de Bernières-sur-mer, Saint-Aubin-sur-Mer a été parcourue, sans que l’on ait observé d’autre phénomène, mais aussi la côté située entre Luc-sur-mer et Lion-sur-mer, et notamment le site dit « des confessionnaux ». Bien que l’estran entre Lion et Luc-sur-mer présente de nombreux blocs chutés, l’émoussé de ceux-ci indique des évènements anciens. Et bien que de nombreux signes d’instabilité aient été observés, notamment entre le site des confessionnaux et le front de mer de Lion-sur-mer, aucun éboulement récent n’a été observé.

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4. Diagnostic, conclusion et recommandations

L’éboulement qui s’est produit fin décembre 2010 est dû au décrochement d’une ou plusieurs écailles, délimitées par la fracturation naturelle, et mises en surplomb par un léger sous-cavage en pied de falaise. Les éléments décrochés ont déstabilisé et entraîné la partie haute de la falaise constituée de terrains meubles. Le phénomène a probablement été déclenché par les évènements climatiques précédant l’éboulement (fortes précipitations et alternances gel/dégel). Ce type d’éboulement de petite taille correspond à l’évolution « normale » d’une falaise soumise à l’érosion littorale et il est probable que ce type d’évènement se répète dans le futur. La falaise concernée est marquée par une fracturation moyennement prononcée. Toutefois, un des axes de fracturation, en angle aigu avec l’orientation du versant à cet endroit, facilite la délimitation d’écailles. Ainsi, à l’extrémité est de la falaise notamment, des écailles potentiellement instables étaient visibles le jour de notre visite. Il persiste à cet endroit un fort risque d’effondrement. Les masses potentiellement instables le jour de notre visite ont été estimées à 20 m3. Toutefois, comme pour l’éboulement de fin décembre 2010, il n’y a a priori pas de bloc de grand volume susceptible de se détacher du fait de la nature des roches à cet endroit. Hormis ces premiers mètres à l’est du site (directement après le mur qui recouvre la falaise à Saint-Aubin-sur- Mer) qui montrent clairement des signes d’instabilité, et bien que ne pouvant être catégorique en l’absence d’études instrumentées, les éléments visibles le jour de notre visite ne permettent pas de dire si le reste du site présente des instabilités majeures potentielles. D’autre part, la faible hauteur du versant ne permet pas l’éboulement de masses importantes, et la nature de la roche ne permet pas le débit de très gros blocs. Toutefois, plusieurs zones montrent de légères instabilités. Au niveau des parcelles AC6, AE51 et sous le parking de la rue de Verdun, les sous-cavages observés sous des vestiges d’éléments maçonnés pourraient à terme entraîner la chute de ces éléments maçonnés et donc de plusieurs blocs. Enfin, au niveau de la parcelle AC2, le léger décrochement observé est probablement témoin de la mise en place d’un petit glissement de terrain rotationnel dans les limons qui coiffent le versant. Il est possible que quelques m3 de limons soient mobilisés à cet endroit dans les années qui viennent. D’autre part, l’érosion plus prononcée de chaque côté de la protection maçonnée à cet endroit pourrait entraîner un recul plus rapide. Il s’agit toutefois ici d’une partie du versant qui n’est pas atteinte par la houle, donc les matériaux chutés s’ils ne sont pas déblayés ou érodés devraient limiter le recul régressif de la crête du versant. Du point de vue des enjeux, sur le haut de falaise, il n’y a pas de constructions à proximité directe, celles-ci ne seront donc pas impactées si des éboulements se produisaient. Le square se situant au-dessus de la zone éboulée est lui aussi à ce jour assez éloigné et bien séparé de la tête de falaise. Les enjeux concernent donc le chemin « sauvage » en tête de versant à l’ouest de la brèche des arcadiens et le pied de falaise à l’est du site. En effet, la falaise du Cap Romain est connue pour la recherche de fossiles, et est fréquentée par les promeneurs et les touristes, notamment en période estivale. L’éboulement des écailles instables ou la chute des différents vestiges maçonnés observés dans le versant pourrait occasionner un risque pour des personnes passant en pied de falaise. C’est pourquoi à l’issue de sa visite, le BRGM recommande : - D’installer des panneaux indiquant clairement le risque de chute de blocs, et de matérialiser un périmètre de sécurité qui interdit d’approcher le pied de falaise de moins de 5 m autour des zones présentant des instabilités ;

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- De faire un suivi régulier de la falaise (visite mensuelle de l’ensemble su site et notamment des sites présentés comme potentiellement instables dans ce rapport avec tenue d’un registre. Cette tâche pourrait être réalisée par la réserve naturelle), ce qui participerait à une démarche de prévention ; - Pour la zone présentant le plus d’instabilité potentielle à l’est du site, plusieurs solutions sont envisageables : La purge des blocs et des écailles par une entreprise spécialisée. Mais cela ne diminuera que temporairement le risque d’éboulement car à terme les processus d’érosion engendreront à nouveau des sous-cavages en pied de falaise et délimiteront à nouveau des écailles instables ; La mise en place d’autres épis visant à ralentir l’impact de la houle sur le pied de falaise, sous réserve de modélisations démontrant leur efficacité ; La mise en place par une entreprise spécialisée de nappes de grillage plaquées, sur les 10 premiers mètres de falaise naturelle en bout de la falaise murée. Au préalable, son dimensionnement doit être confié à un bureau d’études géotechniques. Cette solution « légère » semble la plus appropriée car elle permet de minimiser durablement le risque, tout en conservant son caractère naturel au site. - D’interdire et d’empêcher l’accès à l’espace en tête de falaise (mise en place de clôtures, barrières) ; - De tenter d’enherber les limons en tête de versant afin d’en limiter l’érosion.

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5. Bibliographie

Maurizot et al. (1968) - Carte géologique de France au 1/50 000 et sa notice. Feuille n°74 (Bayeux-Courseulles-sur-Mer). Ed. BRGM.

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Eboulement de falaise à Saint-Aubin-sur-Mer. Avis du BRGM

6. Annexe

Photo 1 - Vue générale du phénomène.

Photo 2 - Sous-cavage à l’extrémité est du mur de protection et de la zone d’étude (zoom de la partie gauche de la photo précédente).

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Photo 3 - Phénomène de fissuration donnant naissance à des écailles.

Photo 4 - Phénomène de fissuration donnant naissance à des écailles.

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Photo 5 - Léger Sous-cavage constant le long de la falaise.

Photo 6 - Léger décrochement en bordure de la parcelle AC2.

BRGM/RP-59574-FR 23 Eboulement de falaise à Saint-Aubin-sur-Mer. Avis du BRGM.

Photo 7 - Un mur sous-cavé sur 70 cm près de la parcelle AC6.

Photo 8 - Les vestiges d’un mur gallo-romain légèrement sous-cavés, sous le parking de la rue de Verdun (extrémité ouest du parking).

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