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RN 504 - CLUSE DBS HOPITAUX RTUPg PES PROTECTI0N8 QONT^g I^g MinU' iwui"' »»' -> iw,pi-iii.,i .n ^....-^i... I , -nil. .,.iii,jiniiii,f BRGM KBOULEMKNTS ROCHgUX 87 SGN 862 RHA SEPTEMBRE 1988 par J.C. BESSON A.M. MALATRAIT BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL Service géologique régional Rhône-Alpes 23, boulevard du 11 -Novembre 1918 - B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX Tél.: 78.89.72.02 - 1 - TABLE DES MATIERES 1 - INTRODUCTION 3 2 - OBJECTIFS DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE 3 3 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CONTEXTE MORPHOLOGIQUE 4 4 - CONTEXTE GEOLOGIQUE 7 5 - IDENTIFICATION DES MASSES INSTABLES 8 5.1 - Secteur 1 : Saint-Rambert 9 5.2 - Secteur 2 : Tenay nord 11 5.3 - Secteur 3 : Tenay sud 13 5.4 - Secteur 4 : Pierre-Croisée 18 5.5 - Secteur 5 : Hôpitaux nord 21 5.6 - Secteur 6 : Hôpitaux sud 24 5.7 - Secteur 7 : Burbanche nord 25 5.8 - Secteur 8 : Burbanche sud 27 5.9 - Secteur 9 : Rossillon 29 5.10 - Secteur IC1 : La Balme 30 6 - EXAMEN DES ARCHIVES SNCF 32 7 - DONNES GENERALES SUR LE DIMENSIONNEMENT ET LES CONDITIONS D'EXECUTION DES PROTECTIONS PROPOSEES 33 7.1 - Purge manuelle 33 7.2 - Grillage plaqué 33 7.3 - Merlon de terre 33 7.4 - Ecrans de filets métalliques 34 8 - CONCLUSIONS 36 Figures dans le texte Fig. 1 - Plan de situation à 1/250.000 5 Fig. 2 - Profil topographique caractéristique 6 Annexes Annexe I - Plan de situation à 1/25.000 Annexe II - Rapport d'expertise : chute de blocs maison Boutin Annexe III - Historique des chutes de rochers sur la ligne Ambérieu-Culoz - 2 PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES (hors texte) Pl. la - Secteur 1 : Saint-Rambert (cl. 1-2) b - Secteur 1 : Saint-Rambert (cl. 3-4-5) Pl. lia - Secteur 2 : Tenay nord (cl. 6-7) b - Secteur 2 : Tenay nord (cl. 8-9) Pl. Illa - Secteur 3 : Tenay sud (cl. 10-11-12) b - Secteur 3 : Tenay sud (cl. 13-14) c - Secteur 3 : Tenay sud (cl. 15-16) d - Secteur 3 : Tenay sud (cl. 17-18-19) Pl. IVa - Secteur 4 : Pierre-Croisée (cl. 20-21) b - Secteur 4 : Pierre-Croisée (cl. 22-23-24) c - Secteur 4 : Pierre-Croisée (cl. 25-26-27) Pl. V - Secteur 5 : Hôpitaux nord (cl. 28-29-30) Pl. VI - Secteur 6 : Hôpitaux sud (cl. 31-32) Pl. Vila - Secteur 7 : Burbanche nord (cl. 33-34-35) b - Secteur 7 : Burbanche nord (cl. 36-37-38-39) Pl. VlIIa - Secteur 8 : Burbanche sud (cl. 40-41-42) b - Secteur 8 : Burbanche sud (cl. 43-44-45-46) Pl. IX - Secteur 9 : Rossillon (cl. 47) Pl. X - Secteur 10: La Balme (cl. 48-49-50-51) PLANS TOPOGRAPHIQUES A 1/5.000 (hors texte) Fig. 3 Secteur 1 : Saint-Rambert Fig. 4 Secteur 2 : Tenay nord Fig. 5 Secteur 3 : Tenay sud Fig. 6 Secteur 4 : Pierre-Croisée Fig. 7 Secteur 5 : Les Hôpitaux nord Fig. 8 - Secteurs 6 et 7 = Les Hôpitaux sud et Burbanche nord Fig. 9 - Secteur 8 : Burbanche sud Fig. 10 Secteur 9 : Rossillon Fig. 11 Secteur 10 : La Balme - 3 - 1 - INTRODUCTION La route nationale 504 menant d'Ambérieu-en-Bugey (Ain) à Chambéry (Savoie), traverse le massif du Bugey entre Saint-Rambert et Rossillon en empruntant la cluse des Hôpitaux. Périodiquement, des éboulements rocheux parviennent jusqu'à la route, exposant directement les usagers de cet itinéraire. L'arrondissement de Gestion de la Direction Départementale de l'Equipe¬ ment de l'Ain a confié au Service géologique régional Rhône-Alpes du BRGM une mission d'identification des risques liés aux chutes de blocs et éboulements rocheux. Un inventaire préliminaire des secteurs les plus critiques a été effectué par les services de l'Equipement, et la présente étude porte sur les points particuliers suivants (carte annexe I) : - ouest de Saint-Rambert-en-Bugey : secteur compris entre les PR 12,500 et 12,900 ; - nord de Tenay : secteur compris entre les PR 20,000 et 20,250 ; - sud de Tenay (Les Hôpitaux, La Burbanche, Rossillon) : entre les PR 22,150 et 34,000 ; - sud de Belley (La Balme) : entre les PR 55,500 et 56,000. 2 - OBJECTIFS DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE Les objectifs fixés à cette étude sont : - identification des risques : nature et intensité ; - définition des parades à adopter : principe et dimensionnement préliminaire ; - estimation du coût des travaux de protection à réaliser. - 4 - Dans ce cadre, la mission s'est déroulée selon la démarche et avec les moyens suivants : - enquête auprès des différentes administrations ; - identification des secteurs sensibles : . observations de terrain : . à distance, avec constitution de panoramas photographiques, . héliportée, . rapprochée, avec escalade de la falaise pour les sites les plus critiques ; . appréciation de l'aléa géologique : volumes mis en jeu et probabi¬ lité d'occurrence de la chute ; . estimation de la propagation des masses, afin d'apprécier la probabilité d'impact sur la route nationale ; - définition des moyens de protection : nature, implantation et dimensionnement sommaire ; - estimation du coût des ouvrages proposés. 3 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CONTEXTE MMtraOLOGIQUE La section étudiée de la RN 504 se développe entre St-Rambert-en-Bugey et Rossillon, soit sur une longueur voisine de 24 km (fig. 1). Le tracé s'inscrit en fond de vallée de la cluse des Hôpitaxix, à une altitude variant de 270 m à 376 m au point le plus haut situé au Pont-Biais (PR 25). La vallée est très encaissée, avec une plaine alluviale réduite dans laquelle est également installée la plate-forme de la voie ferrée Ambérieu-Culoz. Le drainage de la cluse est assuré au nord par l'Alba- rine et au sud par le Furan. Entre ces deux rivières, se développe une zone marécageuse (de Tenay à La Burbanche) correspondant à un tronçon de "vallée morte" résultant de la capture de l'Albarine à Tenay. La morphologie des versants est caractérisée par la présence d'une haute falaise sommitale atteignant localement près de 200 m de hauteur et dominant d'importants talus d'éboulis généralement boisés (fig. 2). Sur la majeure partie du tracé, entre Saint-Rambert et Rossillon, la route est établie en pied de versant, à la limite du talus d'éboulis et de la plaine alluviale. En revanche, à La Balme, au sud de Belley, elle passe au pied d'une falaise rocheuse haute de près de 100 m. Fig. i CARTE DE SITUATION (1/2OOOOO) 87SGN 662.RHA Fíg.Z PROFIL TOPOGRAPHIQUE CARACTERISTIQUE í^3^0.a i __ ^ Plaine alluviale 87SGN86ZRfiA - 7 4 - CONTEXTE GEOLOGIQUE Le massif du Bugey, traversé par la cluse de Saint-Rambert-^^es Hôpitaux, appartient aux faisceaux externes des chaînes jurassiennes. La direction générale des structures (plis anticlinaux, plis-failles) est subméri¬ dienne à N.150 ; elle est soulignée par les grands traits du relief (vallées, crêtes et cuestas). Les formations calcaires qui affleurent en falaise appartiennent au Jurassique. Ce sont : - à l'ouest (région de Saint-Rambert), des calcaires biodétritiques et bioclastiques en bancs d'épaisseur décimétrique à métrique (Bathonien et Bajocien) : - au sud-est (entre Tenay et Rossillon, et à La Balme) des calcaires compacts, parfois dolomitiques, fins, ou récifaux et massifs (Portlan¬ dien et Kimméridgien) , avec à la base des bancs moins épais et bien marqués. La fracturation générale montre trois familles de failles : - failles subméridiennes - N. 10-30" - (peu nombreuses) qui sont en direction structurale au nord de Saint-Rambert et obliques au sud (failles d'Argis et de La Burbanche) ; - failles N. 50-70', transverses aux plis et peu étendues ; - failles N. 140-150", en direction structurale au sud-est de St-Rambert, et souvent de grande extension (famille majeure). Les deux directions (N. 50-70* et N. 140-150") constituent un système conjugué qui correspond à un champ de déformation avec raccourcissement E-W (N.llO") et extension N-S (N.IO"). La grande entaille de la cluse de St-Rambert-Les Hôpitaux est en réalité une succession de cluses vraies transversales aux plis (comme dans le secteur de St-Rambert) et de segments en direction structurale (exemple entre Tenay et Rossillon). Des accidents transversaux aux plis, géné¬ ralement peu étendus, déterminent des variations de direction de la falaise, avec des couloirs et des éperons qui sont autant de zones où la fracturation à petite échelle est plus développée. L'origine de cette cluse, dont le point le plus haut se situe au Pont- Biais (cote + 367) serait karstique. Les grands accidents structuraux (failles, plis) ont favorisé l'érosion dès la fin du Miocène, c'est-à- dire bien avant le passage des glaciers du Quaternaire qui ont déblayé et modelé la vallée. - 8 - 5 - IDENTIFICATION DES MASSES INSTABLES Afin de faciliter la lecture du rapport, les tronçons de route étudiés ont été subdivisés en 10 secteurs présentant une relative unité topogra¬ phique et géologique. Le tableau suivant donne la localisation de chacun des secteurs ainsi individualisés (voir carte en annexe). N" du secteur P R Appellation 1 12,000-12,900 Saint-Rambert 2 20,000-20,250 Tenay nord 3 22,150-25,000 Tenay sud 4 25,000-26,550 Pierrre-Croisée 5 26,550-27,300 Hôpitaux nord 6 27,300-29 900 Hôpitaux sud 7 29,950-30,700 Burbanche nord 8 31,900-33,600 Burbanche sud 9 33,600-34,250 Rossillon 10 55,500-56,000 La Balme Chacune des zones mentionnées ci-dessus fait l'objet d'une fiche dont le contenu est le suivant : - situation ; - description du site (géologie, morphologie) ; - documents cartographiques et photographiques, avec repérage des masses apparaissant les plus critiques ; - historique des événements ; - diagnostic ; - niveau de risque estimé ; - protections proposées ; L'estimation du niveau de risque a été effectuée en tenant compte des principaux éléments suivants : - volume des masses susceptibles de chuter et terme prévisible de la chute (court, moyen, long terme) ; - probabilité d'atteindre la route (éloignement, pente, végétation.