Étude de mouvements de terrain par méthodes géophysiques
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Understanding and forecasting the evolution of landslides could be improved by more quantitative informations about their 3D geometry, their fracturation degree and on the preferential fluid flows. The aim ofthis Thesis is to performed a critical study of the advantages and limits of different geophysical techniques (electrical tomography, seismic tomography, seismic noise measurements and selfpotential) to caracterize landslides. We performed geophysical investigations on five case studies, on large rocky movements (Séchilienne, Isère, and La Clapière, Alpes Maritimes), on moderate size rocky movements (Ravinde l'Aiguille, Isère) and on Soft Rock flows (Supe Sauze, Alpes de Hautes Provence, and Léaz, Ain). We show that geophysical parameters such as electrical resistivity (electrical tomography), Vp (seismic refraction and tomography) and Vs (seismic refraction and surface waves analysis) could help to caracterize landslide's geometry. We show that for smooth geometry and weak lateral variations of V s, the HN method could help to obtaine quick quantitative informations on spatial variations of the substratum geometry. Finally, we deployed a network ofimpolarizable electrodes to monitor the selfpotential on the Sechilienne mass movement. This network allowed us to outline preferential fluid flows and their complexity.
Abstract FR:
Fa compréhension et la prévision de la dynamique d'évolution des mouvements de terrain peuvent être améliorées par un apport de données quantitatives sur leur géométrie tridimensionnelle, leur état de déstructuration et les circulations préférentielles de fluide. L'objet de ce travail de thèse est de mener une étude critique des apports et limites des différentes techniques géophysiques (tomographie électrique, méthodes sismiques, traitement du bruit de fond sismique et mesure de la polarisation spontanée) pour la caractérisation des mouvements de terrain. Nous avons mené des campagnes géophysiques sur cinq sites tests, choisis en milieu rocheux et de grande ampleur (Séchilienne, Isère, et La Clapière, Alpes Maritimes) ou de taille modérée (Ravin de l'Aiguille, Isère) et en contexte argileux (Super Sauze, Alpes de Hautes Provence, et Léaz, Ain). Nous montrons que, selon le degré de remaniement, l'étude des paramètres géophysiques tels que la résistivité électrique (tomographie électrique), Vp (sismique réfraction et tomographie) et Vs (sismique réfraction et analyse des ondes de surface) peut permettre de caractériser la géométrie du mouvement. Nous montrons que pour une géométrie régulière et des faibles gradients latéraux de Ys, la méthode HN peut aider à obtenir rapidement des informations quantitatives sur la variation spatiale de la géométrie du substratum. Enfin, nous avons déployé un réseau d'électrodes impolarisables pour le suivi temporel de la polarisation spontanée sur le mouvement de grande ampleur de Séchilienne. Ce réseau a permis de mettre en évidence les trajets préférentiels de circulation de fluide au sein du massif et de rendre compte de leur complexité.