La présente étude basée sur l'inventaire systématique des mouvements de terrain récents ou anciens, dans une région délimitée, fait partie d'une série de travaux ayant pour fil conducteur les mouvements gravitaires . Le recensement systématique des mouvements gravitaires a été entrepris parA. MALATRAIT (1975) dans la région de St-Jean-de-Maurienne. Notre étude, cantonnée dans la région de Barcelonnette y fait suite. Les observations et remarques effectuées à l'occasion de cette étude sont nombreuses. Elles forment l'ossature de ce mémoire qui comprend deux parties. La première (Chapitres l et II) présente toutes les données géographiques et géo1ogiques qui constituent le cadre dans lequel se déroulent les processus exposés dans la deuxième partie. Dans celle-ci, le chapitre III présente la méthode d'étude des mouvements de terrain, méthode basée sur une fiche de recensement et sur diverses cartes complémentaires. Le chapitre IV analyse plus en détail certains cas choisis pour leur représentativité ou leur aspect particulier. Dans le chapitre V sont exposés les résultats tirés des analyses qui précèdent à une interprétation de l'évolution du relief en fonction des facteurs naturels jugés déterminants. Une annexe rassemble les résultats d' analyses de laboratoires destinées à préciser quelques paramètres géotechniques propres aux Terres noires et à leur couverture Quaternaire.

Le but de ce travail fut, dans un premier temps, de réaliser par les méthodes habituelles un inventaire des glissements de terrain anciens et actuels de la vallée de l'Arly. Devant la fréquence des mouvements gravitaires de cette région, le caractère diffus des indices, les difficultés de mise en oeuvre du matériel, les limites géographiques de l'étude furent réduits afin de pouvoir affiner les principes de travail sur un nombre restreint de cas. Un lever géologique aussi précis que possible a été effectué afin de positionner judicieusement les profils sismiques compte tenu des problèmes annexes (bruits de fond, habitations, etc ... ). L'étude sismique qui suivit fut de loin le travail le plus long. Les résultats obtenus permirent de préciser ou de découvrir des phénomènes inattendus. Ainsi un modèle de génèse de cette vallée a aussi été proposé. Les conditions particulières d'étude des mouvements anciens par les méthodes sismiques nous ont conduit à les comparer avec l'étude sismique d'un glissement actif pour tirer quelques leçons de l'emploi des méthodes sismiques dans ce contexte.

Nous analysons les séries temporelles des glissements de terrain de Nouvelle-Zélande (NZ) en temps et en taux et mettons en évidence une corrélation dans les occurrences de glissements. Cette corrélation n'est pas due aux interactions glissement-séisme ou glissement-glissement mais aux interactions glissement-climat. Nous comparons la dynamique des glissements en temps, espace et taux pour la NZ, le Yosemite (Californie, Etats-Unis), Grenoble (Isère), Val d'Arly (Haute-Savoie), l'Australie et le Wollongong (New South Wales, Australie). Les taux journaliers de glissements de la NZ, du Yosemite, de l'Australie et du Wollongong acceptent une loi puissance pour des taux variant de 1 à 1000 glissements/jour. Cela suggère que les mêmes méchanismes sont à l'oeuvre pour le déclenchement de plusieurs centaines de glissements comme de un seul glissement. L'analyse jointe de ces six catalogues nous a permis de dériver des paramètres permettant de classer la dynamique de chaque endroit en terme de glissements. Enfin, nous comparons les distributions en espace des répliques sismiques et des glissements de terrain déclenchés par les séismes de Chi-Chi (Mw7.6 - Taiwan), du Kashmir (Mw7.6 - Pakistan), de Fiordland (Mw7.2 - NZ), de Northridge (Mw6.6 - Californie) et de Rotoehu (MW5.6 - NZ). Les répliques sismiques et les glissements présentent des distributions spatiales similaires. Nous ne trouvons pas de réponse linéaire entre les glissements et/ou les répliques et les observations de mouvements du sol. Nous suggérons que les glissements et les répliques sont contrôlés par les mêmes méchanismes et donc qu'il existe un rôle de la contrainte statique sur le déclenchement des glissements de terrain.

La première partie (chapitres 1-2-3) consiste essentiellement en une mise au point des aspects généraux des mouvements de terrain , que de nombreux auteurs en grande partie étrangers , depuis la fin du siècle dernier, ont traité et mis en valeur de façons différentes selon leur spécialité propre . Partant de ces données, nous avons essayé, dans une deuxième partie, (chapitres 4 et 5) de mettre sur pied une méthodologie d'étude des glissements, indispensable à l 'analyse comparée de mouvements de terrain de types les plus divers. Nous proposons quelques détails pratiques destinés à faciliter les observations et les investigations d'ensemble et de détail, en nous reférant aux nombreuses techniques des sciences de la terre. Cet essai méthodologique ne se veut pas rigide, et il est susceptible de nombreux aménagements . La fiche d 'inventaire annexée au chapitre 4 ne peut être considérée non plus comme statique; elle demande à ètre mise au point .à partir de cas les plus divers

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cette étude vise à apporter plus d'éclairage sur le mécanisme de rupture progressive sous deux volets. D'abord, la compréhension de certains aspects fondamentaux de ce mécanisme par l'entremise d'une revue de littérature la plus exhaustive possible; ensuite, l'examen de l'implication de ce mécanisme dans des glissements par étalement et plus précisément le glissement de Saint-Liguori au Québec. Il a été prouvé qu'une rupture dans une pente est précédée par des mouvements dit "de pré-rupture"; ces mouvements présentent un intérêt considérable et donnent un avertissement du danger imminent et la rupture progressive est un des éléments majeurs de l'étape pré-rupture dans les sols présentant un comportement anti-écrouissage. Décrit dans les années quarante et surtout dans les années soixante, ce phénomène a suscité un intérêt nouveau récemment avec l'avènement d'ordinateurs puissants. Il reste cependant ignoré dans la pratique courante, en particulier au Québec où il pourrait expliquer certains grands glissements de terrain par étalement comme celui de St-Liguori qui s'est produit le 3 juillet 1989. Cette étude a répondu à une interrogation qui est restée sans réponse au moment de l'analyse du Ministère des Transports du Québec concernant les causes du glissement en prouvant que le gradient hydraulique ascendant a pu impliquer une rupture par soulèvement de fond sous le lit de la rivière qui s'est traduit par une discontinuité dans la pente. Il est plus que probable que cette même discontinuité était l'élément déclenchant d'une première rupture locale qui s'est prolongée par rupture progressive.

Un glissement de terrain actif menace l’intégrité de l’unique chemin de fer qui relie la ville de Gaspé au reste du Québec. Il est impératif de comprendre les mécanismes qui contrôlent cette instabilité afin d’augmenter la sécurité de ce tronçon de la voie ferrée. Un système d’instrumentation du massif fût mis en place en 2009 pour caractériser le glissement, décrire son comportement cinétique, proposer des scénarios de rupture et évaluer le risque. Cette thèse de doctorat rassemble trois articles portant sur ces aspects. Ce document se veut aussi un moyen de partager les connaissances acquises sur l’instrumentation d’un massif rocheux, ainsi que la contribution de ces instruments à un système de prédiction d'un événement potentiellement dangereux. Le glissement de Gascons est une rupture dièdre asymétrique de 410 000 m³. Il glisse sur le litage de la formation sédimentaire de l’Anse-à-Pierre-Loiselle, une unité de transition composée majoritairement de calcilutite à nodules. Le glissement est divisé en blocs par l’étude des linéaments et des fractures. De plus, des surfaces de rupture intermédiaires sont reconnues. Le suivi in-situ couplé au suivi satellitaire mesure des déplacements variant de 6 à 111 mm/an selon les secteurs. L’interaction entre le glissement et les facteurs environnementaux, comme la présence d’eau, est complexe, mais bien présente. La nappe phréatique se situe généralement tout juste sous la surface de rupture dans la majorité du glissement, mais les précipitations et la fonte des neiges augmentent les pressions d’eau et le niveau équivalent de l’eau sous-terraine augmente au-dessus de la surface de rupture dans le secteur amont du glissement. Une analyse quantitative du risque est effectuée en adaptant la méthodologie proposée par Fell et al. (2005). Des scénarios de ruptures sont déterminés et l’effet domino d’une rupture partielle est étudiée avec un arbre d’évènements qui permet d’associer des probabilités relatives. La probabilité spatio-temporelle minimale sans prédiction est définie afin de caractériser le risque associé à un glissement actif sans prédire la rupture. Enfin, cette recherche contribue à améliorer la compréhension théorique des mécanismes associés au domaine de la post-rupture, par exemple le rôle de l’eau dans la progression d’une instabilité active. / An active rockslide threatens the integrity of the single railway connecting the town of Gaspé to the rest of Quebec. A better understanding of the mechanisms controlling this instability is needed to increase the safety of this section of the track. An instrumentation system was set up in 2009 to characterize the rockslide, describe its kinematic behaviour, propose failure scenarios and assess the risk. This thesis presents three papers covering these aspects. This document is also meant to share knowledge on the instrumentation of a very slow rockslide, and the contribution of these instruments to an early warning system of a potentially dangerous event. The Gascons slide is a 410 000 m³ asymmetrical wedge failure. It slides on the bedding of the sedimentary Formation of Anse-à-Pierre Loiselle, which is a transition unit mostly made up of nodulous calcilutite. The slide is divided into blocks by the study of lineaments and fractures and intermediate sliding surfaces are identified. In-situ monitoring, coupled with satellite monitoring, shows displacements varying from 6 to 111 mm/yr across different sectors. The slide is sensitive to environmental forces, such as groundwater level variations, but the interactions are complex. The water table is generally right below the sliding surface, but rainfall and snowmelt increase groundwater pressure, and the equivalent water level is then above the sliding surface in the uphill part of the slide. A quantitative risk analysis is carried out by adapting a methodology proposed by Fell et al. (2005). Failure scenarios are determined and the domino effect of a partial collapse event is evaluated by constructing an event tree, which enables the determination of relative probabilities. The concept of minimum temporal spatial probability without forecasting is defined to characterize the minimal risk associated with an active slide without predicting the rupture. Finally, this work contributes to improving the theoretical understanding of the mechanisms associated with the post-failure stage, for example the role of water in the progression of an active instability.

Le complexe des glissements de terrain de Betsiamites, dans l'estuaire du SaintLaurent, au pourtour du delta de la rivière Betsiamites sur la CôteNord, (Québec. Canada) résulte d'au moins trois épisodes de glissements de terrain. Ces mouvements de masse, d'une ampleur unique au Québec, ont causé le déplacement d'un volume total de dépôts estimé à 2000 millions de m³ (2 km³ ). Cette thèse contient l'analyse détaillée des éléments géologiques et géotechniques relatifs aux événements de mouvements de masse dans la région de Betsiamites. Des levés géophysiques subaériens et sousmarins intégrés aux résultats des données de forages et d'essais géotechniques in situ ont permis de déterminer l'architecture de la région du delta de la rivière Betsiamites et de reconstituer les principaux événements de glissements de terrain. Ainsi, la cicatrice sousmarine du complexe des glissements de terrain de Betsiamites est le résultat d'un premier mouvement de masse daté à 9250 cal BP dont le volume minimal des matériaux déplacés est estimé à 200 millions de m³. Le second événement de glissement de terrain sousmarin daté de 7250 cal BP a mobilisé un volume de dépôts estimé à 1300 millions de m³ sur une superficie de 54 km². Cette thèse démontre aussi que la portion subaérienne de la cicatrice du complexe des glissements de terrain de Betsiamites est le résultat du glissement de Colombier en 1663. Ce dernier glissement s'est déroulé en quatre phases successives dont la première a eu lieu dans le domaine sousmarin et les suivantes dans le domaine subaérien. Le séisme du 5 février 1663 a causé la une première rupture dans l'environnement sousmarin qui a, par la suite, rapidement déclenché deux grandes coulées argileuses et un étalement latéral. Lors des quatre phases de rupture du glissement de Colombier, le volume des dépôts possiblement déplacés pourrait totaliser 530 millions de m³ sur une superficie de 20 km². L'événement de Colombier est l'un des plus importants glissements subaériens documentés au Canada. La présence des cicatrices sousmarines laissées par l'événement de glissement sousmarin de Betsiamites pourrait avoir agit comme facteurs de prédisposition au déclenchement des ruptures de l'événement de Colombier.

Afin de fournir de nouvelles informations sur la dynamique des versants évoluant en milieu forestier au Québec, une étude a été entreprise sur neuf cicatrices de glissements pelliculaires dans la Réserve faunique de Port-Cartier-Sept-Îles sur la Côte-Nord. Les observations et les mesures sur le terrain révèlent que les facteurs qui contrôlent la position du déclenchement de ce type de glissements sur un versant sont erratiques. Les datations dendrogéomorphologiques ont permis l’identification de quatre événements pour le déclenchement des glissements à l’étude, soit en 2003, 2006, 2008 et 2010. Les données météorologiques indiquent que les glissements pelliculaires de cette région ne sont pas causés par des événements de précipitations extrêmes, mais plutôt par des pluies intenses et sporadiques. Les cicatrices de glissements pelliculaires évoluent de manière différente que sous un couvert forestier mais elles sont graduellement recolonisées par la végétation en quelques décennies.

Ce travail est une analyse des conséquences de la présence de roches altérées, les altérites, sur les instabilités littorales du Labourd (Pays Basque). Le contexte environnemental des mouvements de terrain qui mobilisent ces matériaux méconnus est étudié afin de mieux appréhender les processus de rupture. Pour cela, d’une part, les altérites sont caractérisées d’un point de vue géologique ; d’autre part, les propriétés géotechniques et les circulations hydrogéologiques sont déterminées. Ces études permettent de mettre en évidence les différents facteurs prédisposant et déclenchant les instabilités, validés par modélisation numérique. La connaissance des processus ainsi améliorée, un outil d’estimation de l’aléa dans les altérites est proposé. / This work is an analysis of the consequences of the presence of weathered rocks, called alterites, on the coastal landslides of the Labourd (Basque country). The environmental context (geological, hydrogeological and morphological) of the landslides is studied to a better understanding of the failure processes. These studies allow to highlight the main triggering factors of the landslides, which are validated by numerical modelling. The knowledge of the processes so improved, a tool to estimate landslide hazards in the alterites is proposed.