Influence Des Parametres Geologique, Geomorphologique Et Hydrogeologique Sur Le Comportement Mecanique Des Sols De La Wilaya De Setif
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الجمهـورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية République Algérienne Démocratique et Populaire وزارة التعليم العالي والبحث العلمي Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Mohamed Kheider – Biskra Faculté des Sciences et de la Technologie Département d’Hydraulique et du G. civil Ref : ………………… …………….. Thèse présentée en vue de l'obtention du diplôme de Doctorat en Sciences Option : SCIENCES HYDRAULIQUES INFLUENCE DES PARAMETRES : GEOLOGIQUE, GEOMORPHOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES SOLS DE LA WILAYA DE SETIF. (ALGERIE) Présentée par: DJENBA Samir Soutenue publiquement le : 19 Mars 2015 Devant le jury composé de: Dr. DEBABECHE Mahmoud Professeur Président Université de Biskra Dr. BOUDOUKHA Abderrahmane Professeur Directeur de thèse Université de Batna Dr. BENKHALED Abdelkader Professeur Examinateur Université de Biskra Dr. BENKADJA Rachid Maître de conférences Examinateur Université de M’sila "A" Université de Tébessa Dr. BOUMAZBEUR Abderrahmane Professeur Examinateur Dédicace Je dédie ce travail A mes très chers parents A mon épouse Rachida A ma petite princèsse Bouchra A mes frères A mes sœurs Influence des parametres geologique, geomorphologique et hydrogeologique sur le comportement mecanique des sols de la wilaya de setif. Algerie i Remerciements Remerciements Au terme de ce travail je viens d’exprimer mes chaleureux remerciements à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce travail. Mes vifs remerciements s’adressent tout d’abord à Monsieur le Professeur Boudoukha Abderrahmane Professeur au département d’hydraulique université de Batna, qui a fait preuve d'une grande volonté en assurant l’encadrement de ce travail en dépit de son temps fort chargé et de ses multiples occupations ; en bénéficient de son expérience et ses précieux conseils. Mes vifs remerciements vont également à : - Monsieur Dr. DEBABECHE Mahmoud Professeur de l’Université Biskra qui m’a fait l’honneur d’accepter de présider le jury. - Monsieur Dr. BOUMAZBER Abderrahmane Professeur au département des sciences de la terre à l’université de Tebessa ainsi que Mesieurs Dr. BENKADJA Rachid Maître de conférence à l’université de Msila, Dr. BENKHALED Abdelkader Professeur à l’université de Biskra qui m’ont fait l’honneur d’accepter de faire partie du jury de ce travail. Mes remerciements vont également à Mr JEAN-SYLVAIN MAGAGNOSC maitre de conférences au département de géographie, université de Poitiers France, membre AFPS (association française du génie parasismique) dont j’ai beaucoup bénéficié de ses expériences en domaine de géomorphologie et l’alea sismique. Mes remerciements et ma reconnaissance s'adressent également aux staffs du laboratoire de travaux publics Est Direction régionale de Sétif en tête Monsieur le directeur Mouloud ABBAS, qui ma facilité l’accès aux données ; Messieurs Aitou.A, Bouibaouin.L ingenieurs au labo ; qui avec eux j’ai confronté les sérieux problèmes d’instabilité de la région de Sétif. Mes remerciements vont également à mes collègues de département des sciences de la terre de l’université de Batna dont je partage avec eux le charme scientifique du terrain. Je voudrais profiter de cette page de remerciements pour exprimer toute ma gratitude à mon épouse pour son encouragement et son soutien au cours de ces années. ii Abstract Résumé Influence des parametres geologique, geomorphologique et hydrogeologique sur le comportement mecanique des sols de la wilaya de setif. Algerie La wilaya de Sétif est caractérisée par trois types de relief, montagne au nord et extrême sud, hautes plaines au centre et les dépressions fermés au sud et sud-est, d’autre part la pluviométrie décroit du nord au sud. Ce travail de recherche est axé sur l’étude des instabilités du terrain du Nord de la région de Sétif et sur le rôle des facteurs géologiques, hydrogéologiques, géomorphologiques et mécaniques dans le déclenchement de ces instabilités. Cette réflexion est essentiellement menée à travers l’étude de deux différents types de mouvement, les glissements de terrain et les éboulements rocheux. L’ensemble des indicateurs devrait permettre de préciser les causes les plus probables des instabilités et dégager une approche utile pour l’aménageur et les bureaux d’études. Dans les hautes plaines on est mené à la caractérisation géologique et géotechnique des sols de ce vaste étendu plat, ces sols d’âge mioplioquaternaire sont pratiquement des argiles brunes, tufs limoneux et argiles rouge conglomératiques apte à recevoir des constructions ; en revanche certains corrélations entre les paramètres géotechniques ont été dégagée pour ses sols. Au terme de ce travail, une ébauche sur la sismicité de la région a été faite sur la base des données sismiques et des mesures de terrain. Il reste à tenir en compte des effets de site car la région est connue par l’activité sismique liée au réseau Bougaa-guergour, la faille de Kherrata et la faille de Djemela au nord. Mots clefs : Sétif, Glissements de terrain, Géologie, Hydrogéologie, Facteurs déclenchant, sismicité. iv Abstract Abstract the influence of geological, geomorphological and hydrogeological parameters on mechanical behavior of soils of wilaya of setif. algeria The region of Setif is characterized by three types of relief, mountain to the north and extreme south, high plains in the center and closed depressions in the south and southeast, on the other hand, the rainfall decreases from north to south. This research focuses on the study of mass movements in northern region of Setif and the role of geological, hydrogeological, geomorphological and mechanical factors in triggering of these instabilities. This reflection is mainly conducted through the study of two different types of movement, landslides and rockfull. The set of indicators should clarify the most likely causes of instabilities and reach a useful approach to the developer and design offices. In the high plains one is led to the geological and geotechnical characterization of soils of this vast extended flat, these soils Mio-Plio- Quaternary age are practically brown clays, silty tuffs and red clays conglomeratic suitable for receiving constructions; However some correlations between the geotechnical parameters have been cleared for its soils. Following this work, a draft of the seismicity of the area was made on the basis of seismic data and field measurements. It remains to take into account the effects of site because the area is known for seismic activity related to Bougaa-Guergour network , fault of Kherrata and the fault of Djemela in the north. Keywords: Setif, Landslides, Geology, Hydrogeology, Triggering factors, seismicity. v ملخص ملخص تأثير العوامل الجيولوجية, الجيومورفولوجية و الهيدروجيولوجية على ميكانيكا التربة وﻻية سطيف الجزائر تتميز وﻻية سطيف بثﻻثة أنواع من التضاريس، الجبال في الشمال وأقصي الجنوب الوسط السهول العليا أو الهضاب العليا و المنخفضات المغلقة في الجنوب والجنوب الشرقي، من جهة ثانية تنخفض اﻷمطار من الشمال إلى الجنوب.يركز هذا البحث على دراسة حاﻻت اﻻنزﻻق في الجزء الشمالي من وﻻية سطيف ودور العوامل الجيولوجية والهيدروجيولوجية، الجيومورفولوجية والميكانيكية في إحداث انهيارات أرضية ويتم هذا التوجه من خﻻل دراسة نوعين مختلفين من حركة التربة، انزﻻق التربة واﻻنهيارات الصخرية. جميع المؤشرات مورفو الهيكلية والجيولوجية،لجيومورفولوجية والهيدروجيولوجية لهذا العمل ينبغي أن توضح اﻷسباب اﻷكثر احتماﻻ لعدم اﻻستقرار وإيجاد وسيلة عملية و مفيدة للمتخصصين في التهيئة العمرانية ومكاتب الدراسات. في الهضاب العليا تقودنا هذه الدراسة إلى توصيف وتصنيف الجيولوجي والجيوتقني لتربة هذه السهول الممتدة ،هذه التربة ذات العمر الميوبليوسان والحديثة هي في مجملها طين بني ، والطين الغريني الحمراء وصخرالرصيصي صالحة للبناء.إلي ذلك تم إيجاد بعض العﻻقات بين المعايير الجيوتقنية لهذه التربة. وفي ختام هذا العمل ، قدمنا مدخل حول الحركة الزلزالية في المنطقة على أساس البيانات و قياسات الميدان ويبقى أن تأخذ في اﻻعتبار اﻵثار الناجمة عن الزﻻزل ﻻن المنطقة معروفة بالنشاط الزلزالي خاصة فالق جميلة, فالق خراطة و صدوع بوقاعة- قرقور. الكلمات المفتاح: سطيف، اﻻنزﻻقات اﻻرضية، الجيولوجيا، هيدوجيولوجيا ، العوامل المسببة ،الحركة الزلزالية v Sommaire Sommaire Dédicace ……………………………………………………..……………………...………………………………………. i Remerciements ……………………………………………..…………….………..………................................ ii Résumé ………………………………………………...……………...………….…………....…………………………… iii Abstract …………………………….……..……………………………………………..…................................... iv v .......................................………...………………………..…………………………………………………… ملخص Sommaire …………………….……………………………………………..…………….………………………………… vi Liste des figures …………………….……………….…………………...……………….................................. xvi Liste des tableaux ………………………………….…………………………………………………………………….. x viii Liste des Photos …………………………………………………………………….……………………………….... xx Introduction générale ………………….…………...……………………..………….……………………………... 02 chapitre I généralités I.1. Localisation géographique de la wilaya de Sétif…………………………………...………………… 06 I.2. Le climat………………………………………………………………………………………………………………... 06 I.3. Le relief …………………………………………………………………………………………………………………. 07 I.4. Le réseau hydrographique ……………………………………………………………........................ 08 I.5. La végétation ………………………………………………………………………...……………………………… 09 I.6. Réseau routier……………………………………………………………………………………………………….. 10 I.7- Substances utiles…………………………………………………………………………………………………… 10 I.7.1- Roche pour agrégats « Calcaire et dolomie » …………………………………………………….. 11 I.7.2- Matériaux de construction…………………………………………………………………………………. 11 I.7.3- Matériaux l’industrie …………………………………………………………………………………………. 12 I.7.4- Matériaux à usage chimique……………………………………………………………………………….