Osuwisko

Osuwisko jest zjawiskiem sejsmicznych , geologicznych i geofizycznych pochodzenia , w którym masa ziemi opada na stoku, a więc mniej lub bardziej ciągły, bardziej albo mniej płaska lub zakrzywiona płaszczyzna poślizgu.

Po wprawieniu w ruch masa zachowuje ogólną konsystencję i fizjonomię. Dlatego jest zawsze rozpoznawalny; to odróżnia osuwisko od osuwiska błotnego lub piasku (które nie mają własnych kształtów). W niektórych przypadkach mogą zostać dotknięte miliony, a nawet dziesiątki milionów m 3 i brutalnie zniszczyć całe wioski (jak w Nepalu w 2015 roku, gdzie osuwisko pogrzebało kilka wiosek, w tym Langtang  ( fr ) i około 400 osób. Uwolniona energia była szacuje się, że jest to odpowiednik bomby atomowej, która eksplodowała nad Hiroszimą).

Osunięcia ziemi są jednym z rodzajów przepływu grawitacyjnego (lub przepływu masowego geomateriały), tak, analogicznie niektórych anglosaskich autorów ( miażdżące w języku angielskim), termin „osuwisko” są czasami używane niepoprawnie oznaczają różne zjawiska ( solifluxion np ).

Osuwiska są często formacjami marglistymi i ilastymi , które charakteryzują się powierzchownymi, ślizgającymi się pętami (zwanymi również wyrywanymi (a czasami solifluxion )), rodzajami dwuwypukłych półkul ze strukturami wyrywania i pękania u góry (górna część lupy) czasami uwalniając koronę i rozdartą niszę jak w klifach Vaches Noires ) oraz duże deformacje powierzchni u podnóża i z przodu przesuwnego (dolna część lupy).

Przyczyny (bezpośrednie lub pośrednie) i czynniki sprawcze

• Spadek oporów gruntu i podłoża gruntowego: najczęstszym przypadkiem jest zmniejszenie kąta tarcia wewnętrznego iłów pod wpływem wody. W kilku rzadkich przypadkach ta ostatnia ulega odparowaniu (ze względu na energię uwalnianą przez bardzo duże masy w grze), jej efekt jest następnie zwielokrotniony (potwierdzony przez osuwisko Mont Granier w 1248 r .). W osuwiska bardzo często biorą udział parametry hydrologiczne
• Wzrost obciążeń odpływowych, takich jak konstrukcja konstrukcji,
• Spadek oparcia u podnóża skarpy, np. źle przemyślane i zbyt strome roboty ziemne lub w innej skali cofnięcie się lodowca ,
• Rzadziej może interweniować antropogeniczny czynnik wyzwalający, taki jak wibracja maszyny, eksplozja, wywołane trzęsienie ziemi , wylesianie zboczy itp.
• Następstwa minionego trzęsienia ziemi ; Skutki „strukturalne” mogą sprawić, że gleba i podglebie będą bardziej podatne na osuwanie się ziemi. Te ostatnie mogą być wywołane przez nowe trzęsienie ziemi lub po prostu przez ulewne deszcze (po przeorganizowaniu przepływów wód gruntowych), nawet kilkadziesiąt lat po tym trzęsieniu ziemi. Ostatnie badania wykazały, że w tych warunkach ruch gruntu może być nawet 30 razy większy niż w sąsiednich regionach ocalonych przez poprzednie trzęsienie ziemi.
• Wzrost ciepła: grunt na spieczonym zboczu może się kruszyć, co może powodować „suche poślizgi”, a następnie wywołane ulewnymi deszczami.
• Hydroklimatologia i hydrogeologia  obszaru. Z powodu globalnego ocieplenia , górskie lodowce topią nienormalnie szybko, uwalniając dużych mas wody, podczas gdy w tym samym czasie zmarzliny lub lodu, aby utrzymać spójność niektórych zboczach lub skały rozpadają się, powodując lawiny. Skał (coraz bardziej powszechne w Alaska, Alpach i z Himalajów ).

Inne zjawiska geologiczne o podobnym charakterze

• Sturzstrom są osuwiska o podobnym działaniu do błota (nawet w środowiskach suchych).
• W osuwiska podmorskie ( lawiny podmorskie ), które mogą rozprzestrzeniać się na długich dystansach, w kanionach, a niekiedy spowodować uszkodzenie urządzeń (np Wiertniczych, kable) i może spowodować tsunami .
• Paleo-osuwiska to osuwiska starszych nieskonsolidowanych warstw.

Osuwiska nie należy mylić z:

• zapada masę spójnych skał, które nazywane są skały spada;
• lokalne zawalenia i osiadania, których ogólny ruch nie jest zgodny ze zboczem i które są spowodowane podziemnymi wnękami ( na przykład teren krasowy usiany licznymi zapadliska );
• zjawisko kurczenia się/pęcznienia niektórych glin pod wpływem zmian wilgotności, gdzie ruch również nie jest zgodny z nachyleniem i jest odwracalny, a nie grawitacja;
• te wulkaniczne zjawiska , gdzie ruchy odwołujące się do prania cieczy, a nie gleby  ;
• lawina , które dotyczą śnieg i nie glebę, chociaż termin ten jest również kołysać lawina.

Zjawiska erozji pod wpływem wody meteorytowej ( wpusty ) są czasami trudne do odróżnienia od powierzchniowych osuwisk przechodzących w osuwiska błotne; kryterium zróżnicowania dotyczy istnienia znacznego ruchu gruntu przed fazą upłynnienia w przepływie błota.

Eksperymentalne procedury

W zakładzie Valabre stosuje się kilka materiałów i metod, aby lepiej scharakteryzować ten proces zawalenia. Testy mechaniczne prowadzone na  gnejsach  z  podstawy .

Testy jednoosiowe

Test ten dostarczył wiedzy na temat anizotropii gnejsów. Polega na przetransportowaniu bloku gnejsu do laboratorium w celu pobrania sześciu rdzeni o wysokości 80  mm i średnicy 40  mm . Pięć z tych próbek poddano jednoosiowemu ściskaniu w prasie. Obciążane są mechanicznie przez prasę serwosterowaną typu MTS, sterowaną systemem Testar IIm, o sztywności 102 N/m, którą można wykorzystać do przeprowadzania testów ściskania. Jest wyposażony w cylinder pionowy o maksymalnej sile 1,1 MN i skoku 100  mm oraz poziomy cylinder o maksymalnej sile 225 KN i gniazdo 50  mm .

Badanie  petrograficzne  polaryzacyjnym mikroskopem optycznym

 Polaryzacyjny mikroskop optyczny jest cienka przekroju narzędzie obserwacje dla określenia właściwości mikroskopowych (wielkość, kształt, tekstura, etc.).

Gnejs jest  skałą metamorficzną , zbudowaną z wyraźnych pokładów kwarcowo-skalniowych (alkalicznych skaleni i plagioklazów ) oraz ciemnych pokładów  reprezentowanych przez  biotyt .

Foliowanie  zawsze występuje i odpowiada  anizotropowego spłaszczenia powierzchni skały na skutek ogólnie plastycznego odkształcenia   i która miała miejsce w tym samym czasie, co  metamorfizmem .

Foliacja jest zaznaczona głównie  kryształami  biotytu, często kojarzonego z  muskowitem .

Miki mają wygląd tabelaryczny, układając się w płaszczyźnie foliowania i podkreślając  pasma ścinania .

Biotyt ,  miki  najliczniejszymi czasami przedstawiają regres w  chlorynu  bardziej lub mniej intensywne.

Konsekwencje i studia

Oprócz szkód ludzkich i materialnych, które czasami występują, zdarzenia te mogą modyfikować (czasem znacząco) krajobraz, tworzyć jeziora lub mniejsze zbiorniki wodne, mniej lub bardziej trwałe lub niestabilne, wpływać na infrastrukturę i modyfikować funkcjonowanie lokalnego obiegu wody. i osadów , co również wpływa na ekosystemy. W szczególności pozostawiają ślady denochronologiczne , które pozwalają na badanie retrospektywne , co jest również przedmiotem zainteresowania dyscyplin naukowych, takich jak paleosejsmika , datowanie osuwisk czy dendrogeomorfologia .

Satelita, antena i Drone obrazowość (stosowany w Nepalu na przykład) i poprawa technologii GPS pozwoliły używać cyfrowej fotogrametrii , aby lepiej zrozumieć konsekwencje i charakter niektórych rodzajów osuwisk, w tym we Francji. W Sauze w Alpy -de-Haute-Provence .

Zapobieganie ryzyku osuwisk 

Zapobieganie zagrożeniom osuwiskami polega na prowadzeniu prac mających na celu stabilizację gruntów mogących wykazywać oznaki niestabilności. W tym celu możliwe są trzy kategorie prac stabilizacyjnych.

na roboty ziemne

Metody te umożliwiają stabilizację gruntu poprzez wydobycie pewnej masy skały, aby nadać mu stan równowagi.

• Redukcja ciężaru na głowicy zjeżdżalni: proces ten polega na odciążeniu głowicy zjeżdżalni w celu zmniejszenia masy podłoża i zmniejszenia wywieranych sił. Strome zbocza nasypów można również tłumić, aby zmniejszyć ryzyko poślizgu, proces ten można przeprowadzić tylko wtedy, gdy nasyp ma zmniejszony wymiar.
• Całkowite oczyszczenie: to rozwiązanie ma zastosowanie tylko w przypadku osuwiska o zmniejszonych rozmiarach i po jego wystąpieniu. polega to na oczyszczeniu zsuniętego materiału.
• Częściowa substytucja: ta metoda zastępuje całkowite oczyszczenie, jeśli nie można tego osiągnąć. Składa się z robienia łopat, przypór i masek
• Obciążenie od dołu: to poprzedzone polega na zbudowaniu konstrukcji zatrzymującej, aby lepiej podtrzymywać obciążenie gruntu i zatrzymać przemieszczenia. Często wiąże się to z drenażem.

Urządzenia odwadniające

Uważa się, że woda jest głównym czynnikiem niestabilności, a tym samym osuwisk. Urządzenie to umożliwia ograniczenie działania wody (odwadnianie, rozpuszczanie itp.) oraz jej odprowadzenie w celu usunięcia z niestabilnego terenu.

• Drenaż powierzchniowy: Celem tego procesu jest ukierunkowanie spływu powierzchniowego w celu zminimalizowania infiltracji wody, która spowoduje niestabilność gruntu.
• Rowy odwadniające: Są to konstrukcje, które umożliwiają obniżenie poziomu zwierciadła wody, zmniejszając w ten sposób ciśnienie porowe na poziomie powierzchni pęknięcia.
• Głęboki drenaż: Celem tego procesu jest odprowadzenie wody wewnątrz masywu oraz w niestabilnej masie.

Wprowadzenie elementów odpornych

Ma to na celu zmniejszenie lub zatrzymanie deformacji terenu, dzięki czemu mają one wpływ na skutki osuwisk.

• Riprap: Ta metoda umożliwia przeciwdziałanie postępowi materiałów poprzez instalowanie bloków skalnych u podnóża niestabilnego gruntu.
• Gabiony: Kamienny mur otoczony metalową siatką, aby zatrzymać rozwój terenu w kierunku drogi.
• Sztywna konstrukcja: Jest to ściana składająca się z dwóch części:

1. Dolna część sztywna betonowa zamontowana na stopie zjeżdżalni za pomocą kotwy.
2. Miękka górna część złożona z zazębiających się kamieni.

• Arkusz geosyntetyczny: Jest to arkusz geosyntetyczny instalowany na niestabilnym podłożu, mocowany za pomocą kotew i powiązany z betonem natryskowym. Celem tego jest zablokowanie ruchu podłoża. Wzdłuż drogi często montuje się mur oporowy, który blokuje postęp terenu na drodze.
• Systemy kotwienia: Istnieją dwa rodzaje:

1. Kotwienie pasywne: składa się ze wzmocnień (prętów stalowych) zatopionych w skale. Proces ten umożliwia ustalenie niestabilnej objętości skały na stabilnej facji znajdującej się na głębokości.
2. Kotwa aktywna: zbudowana z prętów stalowych uszczelnionych na dnie otworów poza strefą niestabilną i naprężonych.

• Biodegradowalny arkusz geowłókniny i krzyżujący się drewniany ekran z bali: Składa się z dwóch części:

1. Górna część wykonana z biodegradowalnej geowłókniny sprzyjającej odbudowie.
2. Dolna część złożona z przecinających się drewnianych bali z wypełnieniem z małych klocków.

Inne metody

• Zalesianie: sadzenie drzew na wyraźnie niestabilnym gruncie może ograniczyć lub nawet zatrzymać osuwanie się ziemi.

Uwagi i referencje

1. Schemat blokowy powierzchniowego przesuwnego szkła powiększającego pokazuje różne części zwane głową, ciałem, stopą i czołem.
2. A. Billard, T. Muxart E. Derbyshire, Y. Egels Pan Kasser, J. Wang, osuwiska wywołane przez opady deszczu w prowincji Loess Gansu, Chiny W Annals of Geography , Armand Colin, 1992, s.  520-540 .
3. P. Alfonsi, Związek pomiędzy parametrami Hydrologiczno prędkości w osuwisk przykłady La Clapière i Séchilienne (Francja), Revue Francuską géotechnique n °  79, 1997, str.  3-12 .
4. Jane Qiu, Zabójcze osuwiska: trwałe dziedzictwo trzęsienia ziemi w Nepalu Rok po niszczycielskim trzęsieniu ziemi, które wywołało zabójcze lawiny i upadki skał w Nepalu, naukowcy okablowali zbocza gór, aby prognozować zagrożenia , Nature , 25 kwietnia 2016 r.
5. (w) Kenneth J. Hsü , „  Katastroficzne strumienie szczątkowe (Sturzstroms) generowane przez skały  ” , Biuletyn Geological Society of America , tom.  86, n o  1,1975, s.  129-140 ( DOI  10.1130 / 0016-7606 (1975) 86 <129: CDSSGB> 2.0.CO; 2 , czytanie online , dostęp 9 września 2011 )
6. Muriel Gasc-Barbier, „  Badanie anizotropii skał metodą ultradźwiękową – Zastosowanie do gnejsu Valabres (06)  ”, Bulletin des Laboratories des Ponts et Chaussees ,2013( przeczytaj online )
7. "  https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00996919/document  " https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00996919/document , https: //hal.archives-ouvertes. fr / hal-00996919 / dokument
8. "  http://www.fonjatany-mth.com/pdf/potentiel/dea_yohann_offant-sahambano.pdf  " http://www.fonjatany-mth.com/pdf/potentiel/dea_yohann_offant-sahambano.pdf , http: // www.fonjatany-mth.com/pdf/potentiel/dea_yohann_offant-sahambano.pdf
9. (en + fr) „  Oznaczanie wskaźnika foliacji dla drobnoziarnistych skał metamorficznych  ” , Biuletyn Międzynarodowego Stowarzyszenia Geologii Inżynierskiej – Biuletyn Międzynarodowego Stowarzyszenia Geologii Inżynierskiej ,1987( przeczytaj online )
10. Joel Sarout, „  Właściwości fizyczne i anizotropia skał gliniastych: modelowanie mikromechaniczne i eksperymenty trójosiowe”. (Właściwości fizyczne i anizotropia łupków: modelowanie mikromechaniczne i eksperymenty trójosiowe)  ” , Rozprawa ,2006
11. ND Perrin, GT Hancox, Jeziora spiętrzone osuwiskami w Nowej Zelandii , Newsletter-Geological Society of New Zealand , (80), 1998, s.  75-76 .
12. MJ Page, LM Reid, IH Lynn, Produkcja osadów z osuwisk Cyclone Bola, zlewnia Waipaoa , Journal of Hydrology. Nowa Zelandia , 38 (2), 1999, s.  289-308 ( podsumowanie ).
13. C. Bégin, L. Filion, Analiza dendrochronologiczna osuwiska w regionie Lac à l'Eau Claire (północny Quebec) , Canadian Journal of Earth Sciences , 22 (2), 1985, s.  175-182
14. Markus Stoffel, David R. Butler, Christophe Corona, Geomorfologia , Ruchy masowe i słoje drzew: przewodnik po próbkowaniu i datowaniu pól dendrogeomorficznych , 200, 2013, s.  106-120
15. BH Stoffel, DR Luckman, M. Butler, M. Bollschweiler, Dendrogeomorfologia: Datowanie procesów powierzchni Ziemi za pomocą słojów drzew , 2013, s.  125-144
16. Randall W. Jibson, Rozdział 8 Wykorzystanie osuwisk do analizy paleosejsmicznej , 2009, s.  565-601
17. P. Schoeneich, datowanie osuwisk , Osuwiska. Osuwiska , 1992, s.  205-212 .
18. Laurent Astrade, Jean-Paul Bravard, Norbert Landon, Ruchy masy i dynamika geosystemu alpejskiego: badanie dendrogeomorfologiczne dwóch stanowisk w dolinie Boulc (Diois, Francja) , Geografia fizyczna i czwartorzędowa , 52, 1998, s.  153
19. D. Weber, A. Herrmann, Wkład fotogrametrii cyfrowej do czasoprzestrzennego badania zboczy niestabilnych; przykład osuwiska Super-Sauze (Alpes-de-Haute-Provence, Francja) , Bulletin de la Société géologique de France , 171 (6), 2000, s.  637-648 ( podsumowanie )
20. „  Stabilizacja osuwisk  ” , na stronie observatoire-regional-risques-paca.fr (dostęp 24 listopada 2016 )
21. „  Zapobieganie osuwiskom ziemi  ” , na http://rme.ac-rouen.fr/ ,wrzesień 2004(dostęp 21 grudnia 2016 )
22. „  Jak zabezpieczyć budynek przed osuwiskami ziemi i błota  ”, KVF\AEAI ,2005( przeczytaj online )
23. Christian Chapeau i Jean-Louis Durville „  woda i ryzyko osunięć ziemi  ”, geologii ,wrzesień 2005
24. „  Przemieszczenia lądowe  ”, zapobieganie zagrożeniom naturalnym ,maj 2011( przeczytaj online )

Zobacz również

Powiązane artykuły

• Zagrożenia naturalne
• Las ochronny
• Geotechnika
• Naturalny kąt nachylenia
• Czołgać się
• Soliflux
• Podwodne osuwisko
• Topografia

Bibliografia

• G. Colas, G. Pilot, Opis i klasyfikacja osuwisk , Bulletin de liaison des Laboratoires des Ponts et Chaussées , Wydanie specjalne, 2, 1976, s.  21-30  ;
• M. Frayssines, Wkład do oceny zagrożenia zawaleniem się skały (pęknięciem) , Teza Uniwersytetu Joseph Fourier (Grenoble 1), 2005, 218 s.
• J. Palmer, Pełzająca ziemia może skrywać w tajemnicy śmiertelne osuwiska; Naukowcy badają, dlaczego zbocza górskie mogą się powoli ślizgać przez lata, a następnie nagle przyspieszać, co może mieć potencjalnie śmiertelne skutki , Nature News , 2017

Linki zewnętrzne

• Ewidencja organów  :
  • Biblioteka Narodowa Francji ( dane )
  • Biblioteka Kongresu
  • Gemeinsame Normdatei
  • Narodowa Biblioteka Dietetyczna
• Uwagi w ogólnych słownikach lub encyklopediach  : Encyclopædia Britannica  • Encyclopædia Universalis  • Gran Enciclopèdia Catalana
• Zasoby związane ze zdrowiem  :
  • (en)  Nagłówki tematów medycznych
• Geologia Abymes de Myans