Στα πλαίσια αυτής της εργασίας επιχειρήθηκε ο εντοπισμός εκείνων των περιοχών στη νήσο Νίσυρο που εμφανίζουν αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης κατολισθήσεων στα φυσικά πρανή εστιάζοντας στα ποιοτικά κριτήρια που τις επηρεάζουν (γεωλογία, κλίση, καμπυλότητα και προσανατολισμός πρανούς, υψόμετρο) και η δημιουργία ζωνών βαθμού κινδύνου εμφάνισης κατολισθήσεων για το σύνολο της περιοχής. Η μελέτη στηρίχτηκε στην υπέρθεση χαρτών που περιγράφουν τους παραπάνω παράγοντες, χρησιμοποιώντας ταυτόχρονα τα κατάλληλα βάρη ως προς την επιρροή τους στο φαινόμενο των κατολισθήσεων. Η επεξεργασία των δεδομένων και η εφαρμογή της μεθοδολογίας έγινε σε περιβάλλον Arc Map. / -

Σκοπός είναι η αποτύπωση της κατάστασης κατολισθαίνουσας ζώνης στον οικισμό Μαζαράκι Ηλείας, η οποία ενεργοποιήθηκε στον οδικό άξονα Μαζαράκι-Πρόδρομος μετά τις πυρκαγιές του 2007 που έπληξαν τον Νομό Ηλείας. Περιλαμβάνει αποτύπωση και χαρτογράφηση της κατολισθαίνουσας ζώνης, αποτελέσματα τεχνικογεωλογικής - γεωτεχνικής μελέτης που πραγματοποιήθηκαν στον χώρο και αποτελέσματα ευστάθειας πρανών. / The purpose of this essay is to imprint the behaviour of sliding-zone, in the region of Mazaraki, Ilia, which was activated on Mazaraki- Prodromos road after the fire that stroke Ilia area in 2007. The essay includes, survey and maps of the sliding-zone, results of technogeological – geotechnical survey that was carried out in the area, as well as results of slope stability.

Στην παρούσα εργασία αξιολογήθηκαν τα κατολισθητικά φαινόμενα που εντοπίστηκαν στους πυρόπληκτους Δήμους του Νομού Ηλείας. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στα έργα αποκατάστασης στο Δήμο Αμαλιάδας, όπου επλήγη από τις καταστροφικές πυρκαγιές τον Αύγουστο του 2007. Συνολικά καταγράφηκαν έξι (6) θέσεις σε οικισμούς του Δήμου Αμαλιάδας στις οποίες παρουσιάζονται προβλήματα κατολισθήσεων. Παρατηρήθηκαν αστοχίες επιχωμάτων οδών, εδαφικές ροές, περιστροφικές ολισθήσεις, εδαφικοί ερπυσμοί, ροές γαιών και επιφανειακές διαβρώσεις λόγω της δράσης των επιφανειακών νερών και της απώλειας της βλάστησης μετά τις πυρκαγιές. Στις θέσεις αυτές, μελετήθηκαν και αξιολογήθηκαν όλα τα προτεινόμενα μέτρα προστασίας και αντιμετώπισης όπως αυτά προτάθηκαν σε παλαιότερη μελέτη που είχε εκπονηθεί από την Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδας. Στη συνέχεια, η έρευνα επικεντρώθηκε στην κατολίσθηση του Παλαιοχωρίου, που εκδηλώθηκε μετά τις παρατεταμένες βροχοπτώσεις το χειμώνα 2009-2010. Πραγματοποιήθηκε λεπτομερής γεωτεχνική - τεχνικογεωλογική έρευνα για την αντιμετώπιση της μετακίνησης της κατολισθαίνουσας ζώνης. Έπειτα από την εκτέλεση μιας (1) δειγματοληπτικής γεώτρησης και εργαστηριακών δοκιμών προσδιορίστηκαν τρείς (3) γεωτεχνικές ενότητες. Έγινε σύνταξη τεχνικογεωλογικού χάρτη και σχεδιάστηκαν τεχνικογεωλογικές τομές σε κλίμακα 1:1000. Στην αστοχία αυτή που μελετήθηκε, έγινε ανάλυση οριακής ευστάθειας πρανών χρησιμοποιώντας το λογισμικό SLIDE 5.0, Rock science Inc. Το πρόγραμμα έδειξε την ασταθή κατάσταση του πρανούς με συντελεστές ασφάλειας Fs<0,4 για διαφορετικές επιφάνειες ολίσθησης σε όλη την κατολισθαίνουσα μάζα. Για την βελτίωση του συντελεστή ασφάλειας Fs προτείναμε μέτρα εξυγίανσης και αποκατάστασης του πρανούς. Με την εφαρμογή των μέτρων αυτών παρατηρήθηκε ότι ο συντελεστής ασφάλειας αυξήθηκε ξεπερνώντας την τιμή Fs=3. / In this study, we evaluated the landslides events that indentified in wildfire affected areas in Ilia Prefecture (Peloponnesus, Greece). Specifically, there was an evaluation of the remedial measures in the Municipality of Amaliada that were hit by the wildfires in August 2007. In the first part of this study, six (6) landslide phenomena were detected in the villages of Amaliada Municipality. Road embankment failure, earth flows, earth slides and falls, debris slides and falls, soil creep, earth slump and surface erosion were observed. These phenomena caused by the effect of surface water and loss of vegetation after the fires. We studied all the remedial and protection measures for these six (6) landslide cases that were proposed in a previous study which was performed by the Region of Western Greece. Then, the study focused on the landslide of Palaiochori village, which occurred after the prolonged rainfalls during the winter of 2009-2010. Firstly, a detailed geotechnical investigation was performed for the landslide zone treatment. After one (1) drill-core sampling processes and laboratory analysis, the studied materials were classified in three (3) geotechnical units. Engineering geological map and engineering geological slices was planned at scale 1:1000. In this landslide zone, we used the SLIDE 5.0 software, Rock science Inc. in order to analyze the slope stability. The program showed an unstable state of the slope with safety factor values Fs<0.4 for different slide surfaces in the landslide zone. To increase the factor Fs, we proposed some remedial and protection measures of the slope. Using these measures in the SLIDE software, we observed that the safe factor increased with values greater than Fs=3.

Στην παρούσα εργασία αξιολογήθηκαν τα κατολισθητικά φαινόμενα που εντοπίστηκαν στους πυρόπληκτους Δήμους του Νομού Ηλείας. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στα έργα αποκατάστασης στο Δήμο Πηνείας, όπου επλήγη από τις καταστροφικές πυρκαγιές τον Αύγουστο του 2007. Συνολικά καταγράφηκαν εννέα (9) θέσεις σε οικισμούς του Δήμου Πηνείας στις οποίες παρουσιάζονται προβλήματα κατολισθήσεων. Παρατηρήθηκαν αστοχίες επιχωμάτων οδών, εδαφικές ροές, αβαθείς περιστροφικές ολισθήσεις, εδαφικοί ερπυσμοί, καταπτώσεις αποσαθρωμένων βραχωδών τεμαχών και επιφανειακές διαβρώσεις λόγω της δράσης των επιφανειακών νερών και της απώλειας της βλάστησης μετά τις πυρκαγιές. Στις θέσεις αυτές, μελετήθηκαν και αξιολογήθηκαν όλα τα προτεινόμενα μέτρα προστασίας και αντιμετώπισης όπως αυτά προτάθηκαν σε παλαιότερη μελέτη που είχε εκπονηθεί από την Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδας. Στη συνέχεια, η έρευνα επικεντρώθηκε στην κατολίσθηση του οικισμού Μαζαράκι, που εκδηλώθηκε μετά τις καταστροφικές πυρκαγιές του 2007 και εξελίχθηκε μετά από παρατεταμένες βροχοπτώσεις το χειμώνα 2009-2010. Πραγματοποιήθηκε λεπτομερής γεωτεχνική - τεχνικογεωλογική έρευνα για την αντιμετώπιση της μετακίνησης της κατολισθαίνουσας ζώνης. Έπειτα από την εκτέλεση δύο (2) δειγματοληπτικών γεωτρήσεων και εργαστηριακών δοκιμών προσδιορίστηκαν τέσσερις (4) γεωτεχνικές ενότητες: i) Ολισθημένα υλικά- αποσαθρωμένα υλικά (SC), ii) Aργιλώδης άμμος (SC), iii) Αργιλώδης άμμος με χάλικες και θραύσματα (SC), iv) Ψηφιδοπαγές (GW-GC). Στην αστοχία αυτή που μελετήθηκε, έγινε ανάλυση οριακής ευστάθειας πρανών χρησιμοποιώντας το λογισμικό SLIDE 5.0, Rock science Inc. Το πρόγραμμα έδειξε την ασταθή κατάσταση του πρανούς με συντελεστές ασφάλειας Fs<0,5 για διαφορετικές επιφάνειες ολίσθησης σε όλη την κατολισθαίνουσα μάζα. Για την βελτίωση του συντελεστή ασφάλειας Fs προτείναμε μέτρα εξυγίανσης και αποκατάστασης του πρανούς. Με την εφαρμογή των μέτρων αυτών παρατηρήθηκε ότι ο συντελεστής ασφάλειας αυξήθηκε ξεπερνώντας την τιμή Fs=3. / In this study, we evaluated the landslides events that indentified in wildfire affected areas in Ilia Prefecture (Peloponnesus, Greece). Specifically, there was an evaluation of the remedial measures in the Municipality of Pineia that were hit by the wildfires in August 2007. In the first part of this study, nine (9) landslide phenomena were detected in the villages of Pineia Municipality. Road embankment failure, earth flows, earth slides and falls, debris slides and falls, soil creep, earth slump and surface erosion were observed. All caused by the effect of surface water and loss of vegetation after the fires. We studied all the remedial and protection measures for these nine (9) landslide cases that were proposed in a previous study which was performed by the Region of Western Greece. Then, the study focused on the landslide in Mazaraki village, which occurred after the devastating fires of 2007 and developed after the prolonged rainfalls during the winter of 2009-2010. Firstly, a detailed geotechnical investigation was performed for the landslide zone treatment. After two (2) drill-core sampling processes and laboratory analysis, the studied materials were classified in four (4) geotechnical units: i) weathering materials (SC), ii) clayey sand (SC), iii) clayey sand with gravels and fragments (SC), iv) anglomerate (GW-GC). In this landslide zone, we used the SLIDE 5.0 software, Rock science Inc. in order to analyze the slope stability. The program showed an unstable state of the slope with safety factor values Fs<0.5 for different slide surfaces in the landslide zone. To increase the factor Fs, we proposed some remedial and protection measures of the slope. Using these measures in the SLIDE software, we observed that the safe factor increased with values greater than Fs=3.

Στα κεφάλαια που ακολουθούν, αρχικά παρουσιάζεται μια σύντομη περιγραφή της περιοχής του Βελβιτσίου που ανήκει στην ευρύτερη περιοχή των Πατρών, όπου παρατηρούνται έντονα κατολισθητικά φαινόμενα. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η ανάλυση και ο σχεδιασμός των γεωτεχνικών συνθηκών της κατολίσθησης που εκδηλώθηκε την 04-02-2009 στη δημοτική οδό του οικισμού Βελβιτσίου Δήμου Πατρών. Στη συνέχεια παρουσιάζονται αναλυτικά ο τρόπος και οι θέσεις γεωτρήσεων ενώ παρέρχονται και στοιχεία από την γεωλογία της περιοχής σε μια προσπάθεια να συγκεντρωθούν κατά το δυνατόν περισσότερα δεδομένα που σχετίζονται με τις κατολισθήσεις που παρατηρήθηκαν. Τέλος δίνονται τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών και παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν. Στα πλαίσια του στόχου της πλήρους ανάλυσης και της απόδοσης μια ολοκληρωμένης εικόνας του φαινομένου αυτού, εκτελέστηκαν οι ακόλουθες εργασίες: • Αποτύπωση όλων των πληροφοριών που σχετίζονται με την υφιστάμενη κατάσταση στην περιοχή έρευνας. • Τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση, αποτύπωση της κατολίσθησης και των αστοχιών στην περιοχή έρευνας. • Ανόρυξη τριών δειγματοληπτικών γεωτρήσεων συνολικού μήκους 43,30μ. • Εκτέλεση επί-τόπου δοκιμών SPT και μετρήσεις στάθμης ύδατος. • Εκτέλεση εργαστηριακών δοκιμών για τον προσδιορισμό των φυσικο-μηχανικών ιδιοτήτων των γεωλογικών σχηματισμών που διατρήθηκαν. • Σύνταξη τεχνικής έκθεσης με παρουσίαση των αποτελεσμάτων των αναλύσεων ευστάθειας των πρανών και της οδού, πριν και μετά την κατασκευή των προτεινόμενων έργων. • Σχεδιασμός έργων αντιμετώπισης της κατολίσθησης και αντιστήριξης της οδού με τις ανάλογες τυπικές διατομές. / -

In this work, a new thermo-mechanical model is developed by improving on an existing one, applicable to large deep seated landslides and rockslides consisting of a coherent mass sliding on a thin clayey layer. The considered time window is that of catastrophic acceleration, starting at incipient failure and ending a few seconds later, when the acquired displacement and velocity are such that the sliding material begins to break up into pieces. The model accounts for temperature rise in the slip zone due to the heat produced by friction, leading to thermoplastic collapse of the soil skeleton and subsequent increase of pore water pressure. This in turn drastically decreases the resistance to motion and allows the overlying mass to move downslope ever more freely. The proposed model is implemented numerically and validated by back-analysing the two well-documented catastrophic landslide case histories of Vajont and Jiufengershan. The model is then employed to carry out a parametric study to systematically investigate the development of catastrophic failure in uniform slopes. It was found that the most influential parameters in promoting catastrophic collapse are (1) the static friction-softening rate a1, (2) the slope inclination β, (3) the soil permeability kw, (4) the dynamic residual friction angle rd φ and (5) the overburden thickness H. The most dangerous situation is when a1, β and H are very large and kw and rd φ are very low. Of the above, the ‘thermo-mechanical parameters’ kw and H deserve more attention as they have been introduced by the thermo-mechanical model and are not normally considered in standard stability analyses of uniform slopes. A second parametric study was performed to demonstrate that thermo-mechanical parameters alone can make a difference between a relatively non-catastrophic event and a catastrophic one. Hence, further insight into the design of landslide risk mitigation measures can be gained if, in addition to the standard site investigations, the permeability of the soil is measured and the depth of an existing or expected failure surface is measured or estimated respectively.

Face aux risques naturels majeurs les outils de prévention sont à renouveler car la croissance des villes entraîne des pressions sur les milieux naturels, source de danger. Réduire la vulnérabilité des populations est un enjeu international : passer de l’information des populations à la connaissance sur les risques par les habitants devient un objectif fort. Cette recherche est une contribution à l’étude de l’interaction de l’homme et de son environnement. Résolument interdisciplinaire et interculturelle et se plaçant dans une approche multiscalaire, notre travail a consisté à : réaliser un état des lieux mondial sur le risque des mouvements de terrain résultant de pluies fortes et responsable de préjudices ; définir un protocole de recherche socio-géographique d’observations et l’appliquer à trois terrains (Brésil, France, Maroc) ; traiter et interpréter les données recueillies sous l’angle de la perception et de la représentation des risques pour favoriser leur apprentissage. Ce travail cherche donc à tracer les contours d’un cadre d’innovation de culture du risque participatif contribuant à l’instrument institutionnel qui nous amène à proposer un modèle méthodologique : s’appuyant sur la reconnaissance physique et des enquêtes ; capable de produire un diagnostic intégrant la dimension sociale et culturelle ; reproductible et transposable ; répondant à la volonté création de savoirs utiles à la sécurité civile. Et pour répondre à l’objectif principal, ce modèle incorpore le prolongement de l’action en mobilisant les réseaux d’acteurs enquêtés : ainsi peut prendre corps la transmission d’ »un savoir pratique » adapté aux particularités locales et aux populations / When facing major natural risks, preventive tools must be renewed in urban areas, because the growth of cities leads to pressures on natural environment, which might be a source of danger. Minimizing the vulnerability of populations is an international challenge : at this level, shifting from “informing populations” to “assessing risks” for users and dwellers is a key objective, which I made mine in this PhD dissertation. A geographer’s work consists in studying the spatial, socio-spatial and territorial specifications of risks, as well as their environmental implications, so as to contribute to their sustainable management. This thesis is a contribution to the study of the interaction between Human and natural environment in the frame of the analysis of the risk of landslides in various scales. This research, whiz is firmly interdisciplinary and intercultural, and inscribed in a multi-scalar approach consisted in : assessing the worldwide state of affairs of the risk of landslides resulting from heavy rains and causing serious accidents ; defining a socio-geographical research protocol for both direct and indirect observation of territories and their populations, then implementing it to three hazard areas in Brazil, France and Morocco ; processing and interpreting the sampled data from the angle of the perception and representation of risks to facilitate

Στην παρούσα εργασία γίνεται μια προσπάθεια ανάδειξης του φαινομένου των κατολισθήσεων στο Νομό Αχαΐας με κύρια συνιστώσα το χρόνο (παρελθόν - παρόν- μέλλον). Οι κατολισθήσεις αποτελούν ένα σημαντικό φυσικό κίνδυνο (Natural Hazard) καθώς είναι ευρέως διαδεδομένες και κατέχουν μία θέση στη λίστα των λεγόμενων Φυσικών Καταστροφών (Natural Disasters). Έχει παρατηρηθεί ότι στη Δυτική Ελλάδα τα φαινόμενα των κατολισθήσεων είναι περισσότερα και συχνότερα απ’ ότι στη κεντρική και ανατολική Ελλάδα, κυρίως λόγω της λιθολογικής σύστασης των σχηματισμών, της έντονης και ενεργής τεκτονικής καθώς και των υψηλών βροχοπτώσεων. Ο Ν. Αχαΐας είναι μία από τις πιο χαρακτηριστικές περιοχές μελέτης κατολισθήσεων καθότι εκτός της μεγάλης συχνότητας του φαινομένου, υπάρχει μεγάλη ποικιλία ως προς την έκφρασή του (γεωλογία, μέγεθος, αίτια, συνέπειες κα). Εδώ και δεκαετίες, από το Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας του Τμήματος Γεωλογίας Πανεπιστημίου Πατρών, μελετώνται τα φαινόμενα κατολισθήσεων στο Νομό οπότε υπάρχει αρκετός όγκος πληροφόρησης που μας δίνει στοιχεία για το παρελθόν μέσω των υφιστάμενων Βάσεων Δεδομένων. Σήμερα, παρόν, υπάρχει σχετικά άμεση ανταπόκριση και αντιμετώπιση των φαινομένων και καλύτερη καταγραφή αυτών. Το ερώτημα που τίθεται είναι κατά πόσο είναι εφικτό παρακολουθώντας και καταγράφοντας την ενεργότητα των κατολισθήσεων, να προβλέψουμε μία μελλοντική εξέλιξή τους, μέλλον. Για τον σκοπό αυτόν έγινε μία διεξοδική συλλογή στοιχείων και ανάπτυξη μιας νέας Βάσης Δεδομένων Κατολισθήσεων για το Ν. Αχαΐας. Αρχικά, αναπτύχθηκε μία Φόρμα Καταγραφής Κατολισθήσεων (Landslide Inventory Form) στην οποία καταγράφηκαν 123 περιπτώσεις για την Αχαΐα (ιστορικές καταγραφές), από τις οποίες διατηρήθηκε ένα μέρος. Έγινε προσπάθεια αναγνώρισης και αποτύπωσης των καταγεγραμμένων θέσεων με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφόρησης - ΓΠΣ (Geographical Information System – GIS). Η αποτύπωση έγινε με την βοήθεια ορθοφωτοχαρτών της ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΑΕ και κατά περιπτώσεις σαν βοηθητικό εργαλείο του GoogleEarth. Παράλληλα με τις παλαιές (ιστορικές) θέσεις αναγνωρίστηκαν μία σειρά επιπλέον κατολισθήσεων (νέες) οι οποίες αποτέλεσαν μία σειρά νέων καταγραφών. Προέκυψε έτσι μία αρκετά ενημερωμένη Βάση Κατολισθήσεων η οποία και αναρτήθηκε στο Διαδίκτυο στον ιστότοπο του Εργαστηρίου Τεχνικής Γεωλογίας. Από τις θέσεις που καταγράφηκαν τελικά επιλέχθηκαν οι τέσσερις (4) πλέον σημαντικές και «ενεργές» κατολισθήσεις μερικές από τις οποίες έχουν απασχολήσει αρκετά επιστήμονες και τεχνικούς τα παλαιότερα χρόνια, για περαιτέρω παρακολούθηση (monitoring) με ενόργανο εξοπλισμό (αποκλισιόμετρο) και μεθόδους τηλεπισκόπισης (remote sensing - SAR interferometry). Οι θέσεις αυτές είναι: (α) η κατολισθαίνουσα ζώνη Πλατάνου, (β) η κατολίσθηση της Παναγοπούλας, (γ) η κατολίσθηση της Καρυάς και (δ) η κατολίσθηση στον οικισμό Πλατανίτη Ναυπάκτου του Νομού Αιτωλοακαρνανίας. Στις θέσεις αυτές έγινε λεπτομερής γεωτεχνική έρευνα και εγκατάσταση αποκλισιομετρικών σωλήνων για συστηματική παρακολούθηση της κινηματικής και την ανάπτυξη ενός μοντέλου επικινδυνότητας. / The objective of this thesis is the study of landslide hazard. It’s an attempt to highlight the phenomenon of landslides in the Prefecture of Achaia function of time (past - present - future). Landslides constitute a major geologic hazard because they are widespread and we can add them in the hall of fame of natural disasters. It has been observed that in western Greece phenomena of landslides are more frequent than in the central and eastern Greece, mainly due to the lithology of the formations, the strong and active tectonics and high rainfall. For decades, the Laboratory of Engineering Geology, Department of Geology, University of Patras, studied the effects of landslides in the Prefecture, as a result, there is enough volume of data that gives us information about the past through the existing Database. Today, there is immediate response and handling of landslide phenomena as well as better recording methods. The question that arises is whether it is possible by monitoring and recording the activity of landslides to predict a future evolution, future. For this purpose took place a detailed collection of data and developed a new landslide database for the Prefecture of Achaia. At first, we developed a Landslide Inventory Form which recorded and archived 123 historical cases from Achaia, a part of that study was recorded and kept for further study. After that, the landslide recordings were imported to the Geographical Information Systems - GIS. Additionally, we used orthophotos from KTIMATOLOGIO S.A. and occasionally we used, as an auxiliary tool GoogleEarth. Alongside with the old (historical) landslide sites we identified a series of additional landslides (new ones) which helped us constitute a new archive with new recordings. As a result, there is an updated Landslide Database which was published on the webpage of the Laboratory of Engineering Geology. From this point of view, we selected the four (4) most important and "active" landslides from which some of them have been the major study of several scientists and technicians in the past. Further monitoring (monitoring) with instrumental equipment (inclinometer) and remote sensing methods (remote sensing - SAR interferometry) was used in the study. These positions are as recorded : (a) the landslide zone at Platanos area (b) the landslide of Panagopoula area, (c) the landslide of Karia village and (d) the landslide at Platanitis area, near Nafpaktos village, Aitoloakarnania Prefecture. On these studies, a detailed geotechnical investigation and installation of inclinometer tubes for systematic monitoring of the kinematics and the development of a risk model was used.

A différents endroits du monde, on observe que la méthode d’exploitation minière par chambres et piliers est associée à deux aléas de grande ampleur se manifestant en surface : les affaissements progressifs et les effondrements brutaux. Le bassin ferrifère lorrain est sujet à ces deux types d’aléas notamment depuis la fermeture massive des mines à partir des années 1960. Les effondrements étant plus dangereux que les affaissements, des chercheurs ont développé des méthodes statistiques pour distinguer les zones à risque d’effondrement de celles à risque d’affaissement. L’objectif de cette thèse est de développer des indicateurs mécaniques capables de faire la même distinction, afin d’améliorer la compréhension physique des phénomènes mis en jeux et de valider les indicateurs statistiques. Nous faisons l’hypothèse que les effondrements et affaissements sont tous deux causés par un endommagement des piliers en profondeur. Le Chapitre 1 est consacré à une étude bibliographique qui synthétise les connaissances relatives au comportement mécanique des piliers. Nous constatons que les piliers sont caractérisés par deux critères : le facteur de sécurité (résistance en compression/contrainte verticale moyenne) qui détermine s’ils sont susceptibles de se rompre, et un critère de stabilité des piliers en cas de rupture qui s’exprime comme la raideur relative des piliers par rapport à celle de la roche encaissante. Deux limites des approches actuelles sont identifiées : 1) la question de la contrainte verticale moyenne des piliers (dénominateur du facteur de sécurité) a été relativement peu étudiée pour les piliers aux dimensions irrégulières, caractéristiques des anciennes mines ; 2) l’instabilité de la rupture des piliers est évaluée par un modèle 1D proposé dans les années 1960-1970, se basant sur des considérations énergétiques. Ce modèle très courant n’a toutefois fait l’objet que de peu de développements dans des configurations géomécaniques plus réalistes que celle du modèle de départ. Le Chapitre 2 développe une nouvelle méthode permettant de prendre en compte l’irrégularité géométrique des piliers pour estimer leur contrainte verticale et donc d’avoir une meilleure précision sur l’estimation du facteur de sécurité. Nous introduisons le concept du taux de défruitement relatif et montrons sur la base de résultats de modélisation numérique, qu’une fonction quadratique de ce terme procure une meilleure estimation de la contrainte verticale moyenne que la méthode traditionnelle de l’aire tributaire. Le Chapitre 3 porte sur l’application d’une méthode originale de modélisation explicite de l’instabilité des piliers, basée l’énergie cinétique. Nous montrons que nos résultats de modélisation en 2D sont compatibles avec le modèle 1D traditionnel. La procédure de modélisation employée permet également de localiser et de quantifier les excès d’énergie cinétique lors de l’instabilité. Les quantités d’énergie cinétique modélisées sont du même ordre de grandeur que les magnitudes de Richter d’énergie sismique typiques des ruptures brutales de piliers réels. Nous traitons dans le Chapitre 4 la problématique des effondrements du bassin ferrifère lorrain. Nous montrons sur la base de modélisations 3D que les critères de rupture et d’instabilité des piliers permettent de bien y distinguer les zones affaissées et les zones effondrées. Les secteurs affaissés et effondrés sont caractérisés par un facteur de sécurité moyen des piliers inférieur à 1 du point de vue de leur limite d’élasticité. Cependant, les secteurs effondrés se distinguent des secteurs affaissés par un facteur de sécurité moyen des piliers également inférieur à 1 du point de vue de leur pic de résistance. Ceci est confirmé par des modèles numériques simples en 2D, suggérant par ailleurs que les caractéristiques du recouvrement ont peu d’effet sur l’occurrence des effondrements. Certaines études fournissant des conclusions contraires, nous avançons des arguments pour en discuter / At different locations around the world, the room-and-pillar mining method truns out to be associated with two major types of hazards affecting the surface: the continuous subsidence and the sudden collapse. The Lorraine iron basin (France) have known on many occasions both continuous subsidences and sudden collapses, notably since the decline of the French mining activity in the 1960’s. The collapses are more dangerous than the continuous subsidences. This is why researchers and engineers developed statistical methods capable of distinguishing between the sectors subjected to a collapse hazard and those subjected to a continuous subsidence hazard. The objective of that study if to develop indicators capable of making the same distinction but on the basis of mechanical criteria, for the purpose of improving the understanding of the collapse mechanism and for validating the statistical indicators. The main assumption of this work is that both the continuous subsidences and the collapses are caused by damage of the pillars within the mines. Chapter 1 presents a literature review concerning the actual knowledge about the pillars mechanical behaviour. We notice that pillars are traditionally characterized by two criteria: the factor of safety (pic compressive resistance/average vertical stress), which determines whether or not pillars are susceptible to fail, and a criterion of stability in case of a failure, which consists of comparing the flexural stiffness of the surrounding rock to the pillars axial stiffness in the post-pic domain of their behaviour. We identify two limits regarding the traditional approaches: i) The question of the average vertical stress has only been little studied in the case of pillars with irregular geometry, which is often the case in old mines; ii) The model allowing to estimate whether or not an instability is susceptible to occur comes from a 1D model proposed in the 1960’s and that has never been developed furthermore for being applied to real configurations in various geomechanical conditions. In Chapter 2, we develop a new method for taking the irregularity of the pillars dimensions into account in estimating their average vertical stress, for the purpose of having a better precision in the factor of safety calculation. We introduce the concept of relative extraction ratio and show, on the basis on numerical modelling, that a quadratic function of this ratio is more precise in estimating the average pillar stress than the classical tributary area method.Chapter 3 is devoted to the development and the application of an original explicit method for modelling pillar instability based on the kinetic energy. We show that the numerical results obtained in 2D configurations are compatible with the traditional 1D model of pillar instability. Moreover, we show how the modelling method we are using helps to locate and to quantify the kinetic energy in excess induced by the instability. The magnitudes of modelled kinetic energies are similar to Richter magnitudes of typical seismic energies recorded during real pillar bursts. The problem of the Lorraine iron basin collapses is treated in Chapter 4. Based on 3D modelling results, we show that pillar failure and instability criteria are capable of well distinguishing between the sectors affected by collapses and those affected by continuous subsidences in the iron basin. Both the sectors subjected to collapses and continuous subsidences are characterized by a factor of safety lower than one regarding the limit of elasticity. But the collapsed sectors are distinguished by a factor of safety also lower than one regarding the pic compressive resistance. This observation is confirmed by simplified 2D modelling, which suggests, furthermore, that the properties of the overburden have no effect on the occurrence of the collapses. Some studies provide contrary conclusions. So, we propose some points to be discussed

Malgré des accidents réguliers, la moyenne montagne n’occupe qu’une place mineure dans l’étude des avalanches. Cette thèse vise donc, par une approche interdisciplinaire, à analyser la réalité du risque d’avalanche dans le Massif vosgien. Considérant le risque comme un construit social, on se propose d’appréhender les cultures du risque d’avalanche, puis d’étudier sa réalité matérielle (approche diachronique, spatialisation, conditions d’occurrence et d’émergence du risque).Pour déterminer s’il existe reconnaissance et appropriation du risque d’avalanche par les acteurs participant au processus de construction du risque, on a procédé à une analyse de discours des différents acteurs intervenant dans sa gestion et à des enquêtes, l’une inductive par entretiens, l’autre par questionnaire. In fine, d’une manière générale, connaissances et mémoire collective font défaut et, quelle que soit l’échelle, le risque d’avalanche n’est pas identifié en tant que problème. Il est au mieux désigné comme un danger ponctuel et localisé auquel on se sent peu vulnérable. Parallèlement, à travers une démarche géohistorique, on a étudié l’inscription spatiale et temporelle des avalanches sur les deux derniers siècles et cherché à identifier les facteurs naturels et sociaux interagissant dans le système de production du risque. Il apparait que, si la connaissance des avalanches est dépendante des sources, leur dynamique est fortement conditionnée par les activités anthropiques passées et actuelles. Malgré la fréquence des avalanches, ce risque n’apparait pas comme un élément fondamental des cultures montagne dans le Massif vosgien et nécessite un travail d’information et de sensibilisation. / In spite of regular accidents, the medium-high mountain doesn’t seem to play a major role in the study of avalanche. Therefore, the main goal of this thesis is to emphasize the reality of the avalanche risk in the Vosges Mountains by an interdisciplinary approach. Considering risk itself as a social construction, we suggest to study at first the cultures of avalanche risk and then pursue with its material reality (diachronic approach, spatialization, risk occurrence and conditions of emergence). So as to establish if the different protagonists involved in the process of risk construction recognize and appropriate the avalanche risk, we have analyzed the statements of the persons in charge of those events and conducted two different surveys (inductive interviews and a questionnaire). In the end, there is a lack of knowledge and collective memory, and the risk of avalanche seems not to be considered and identified as a real problem. At the very best, it is pointed out as an occasional and localized danger, to which people do not really feel vulnerable.At the same time, through a geo-historical approach, we studied the spatial and temporal distribution of avalanches over the last two centuries and tried to identify the natural and social factors interacting in the risk production system. It appears that, if knowledge concerning avalanches is based on historical sources, their dynamic is strongly conditioned by past and current human activities. Despite the frequency of avalanches, this risk does not appear as a fundamental element of the mountain cultures in the Vosges range and requires measures to draw the attention of people and inform them about it.