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Participation aux groupes de travail internationaux

Convention n O3/99

Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 99-H-398

novembre 1999 R 40856

- -

BRGM , r m , , ~ " " . ~ ~ ~ ~ b ~ ~ A m , t


Convention n O 3 / 9 9

Etude réalisée dans le cadre des actions ùe Service public du BRGM 99-H-398

novembre 1999 R 40856

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Mots clés :.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Leroi E. (1999) -Participation aux groupes de travail internationaux. Convention 3/99. Rap. BRGMR 40856, 172 p., 8 annexes.

(B BROM 1999, fc document no peut étrc reproduit en totalité ou en M i e sans i'nutorisation expresse du BRGM.

Rapport BRGM R 40856

Porlicipofion auxgroupes de travail internofionaux

Synthèse

Dans le cadre de ses missions de service public, le BRGM participe à différents groupes de travail nationaux sur fa connaissance des risques naturels (cf. rapport R40852). Il apporte également une expertise à la puissance publique, principalement au Ministère de l'Aménagement du Temtoire et de l'Environnement, pour la définition et la mise en place de sa politique publique de prévention des risques naturels.

Pour enrichir l'expérience française dans le domaine de la prévention et de la gestion des risques liés aux mouvements de terrain, le BRGM participe à la Commission sur l'évaluation du risque, du Groupe de Travail sur les mouvements de terrain, de l'union International des Sciences Géologiques. Les travaux réalisés dans le cadre de ce groupe de travail international ont fait l'objet d'une publication en 1997, sous forme d'un ouvrage de synthèse. Plusieurs sous-groupes de travail ont été mis en place suite à la réunion qui s'est tenue à Honolulu (Hawaï) en 1997.

En 1999, comme en 1998, la participation du BRGM à la commission sur l'évaluation du risque mouvements de terrain a bénéficié du soutien financier du Ministère de l'Aménagement du Temtoire et de l'Environnement.

Le présent document rapporte :

- l'avancement des réflexions des différents sous-groupes ;

- la traduction en français des principaux articles du document édité en 1997, afin que l'état de la connaissance puisse être disséminé le plus largement possible dans la communauté scientifique française ainsi que dans les services de la puissance publique ;

- la présentation du contenu et de I'organisation de la conférence GEOENG2000 « An International Conference on Geotechnical & Geological Engineering » qui se tiendra à Melbourne (Australie), du 19 au 24 novembre 2000. Cette conférence regroupera pour la première fois les trois associations internationales de géologie de l'ingénieur, de mécanique des sols et de mécanique des roches. Le BRGM y aura un rôle très actif dans le domaine de l'évaluation quantitative du risque mouvements de terrain.


Participorion ouxgroupes de travail intemalionaux

Dans le cadre de ses missions de service public, le BRGM participe à différents groupes de travail nationaux sur la connaissance des risques naturels (cf. rapport R40852). II apporte également une expertise à la puissance publique, principalement au Ministère de l'Aménagement du Territoire et de l'Environnement, pour la définition et la mise en place de sa politique publique de prévention des risques naturels.

Pour enrichir l'expérience fiançaise dans le domaine de la prévention et de la gestion des risques liés aux mouvements de terrain, le BRGM participe à la Commission sur l'évaluation du risque, du Groupe de Travail sur les mouvements de terrain, de l'Union International des Sciences Géologiques (cf. annexe 1). Les travaux réalisés dans le cadre de ce groupe de travail international ont fait l'objet d'une publication en 1997, sous forme d'un ouvrage de synthèse. Plusieurs sous-groupes de travail ont été mis en place suite à la réunion qui s'est tenue à Honolulu (Hawaï) en 1997.

En 1999, comme en 1998, la participation du BRGM à la commission sur l'évaluation du risque mouvements de terrain a bénéficié du soutien financier du Ministère de l'Aménagement du Temtoire et de l'Environnement.

Le présent document rapporte :

- l'avancement des réflexions des différents sous-groupes (cf. annexe 2) ;

- la traduction en fiançais des principaux articles du document édité en 1997, afin que l'état de la connaissance puisse être disséminé le plus largement possible dans la communauté scientifique fiançaise ainsi que dans les services de la puissance publique (cf. annexes 3 à 7);

- Ia présentation du contenu et de l'organisation de la codérence GEOENG2OOO « An ~nfernational Conference on ~eoteccnical & Geological Engineering )) qui se tiendra à Melbourne (Australie), du 19 au 24 novembre 2000. Cette conférence regroupera - - pour la première fois les trois associations internationales de géologie de l'ingénieur, de mécanique des sols et de mécanique des roches. Le BRGM y aura un rôle très actif dans le domaine de l'évaluation quantitative du risque mouvements de terrain (cf. annexe 8).

Les articles traduits, et présentés en annexe, sont résumés ci-dessous.


Parîicipolion auxgroupes de h.avail inlemationaux

Landslide Risk Assessment, Cruden & Fell (Eds) O 1997 Balkema, ISBN 90 5410 914 9

+ « Quantitative risk assessment for slopes and landslides - the state of the art » (IUGS Working Group on Landslides, Committee on Risk Assessment)

Traduction (cf. annexe 4)

« Evaluation quantitative du risque pour les pentes et les mouvements de terrain - Etat actuel des connaissances ))

Résumé : Ce texte présente les résultats des discussions qui ont eu lieu A Honolulu en février 1997, pendant l'atelier sur I'évaluation du risque mouvements de terrain, animé par le Groupe de travail de I'IUGS sur les mouvements de terrain (Commission sur l'évaluation du risque). Ce document propose un cadre élargi ii I'évaluation quantitative du risque ( Q U ) concernant les mouvements de terrain, tout en traitant de l'état actuel des connaissances, des avantages de la QRA et des critères d'évaluation du risque, et en détaillant les points devant faire l'objet de recherche et de développement.

+ « Toward landslide risk assessment in pratice )) (N.R. Morgenstern)


« Vers une évaluation opérationnelle du risque mouvements de terrain »

Résumé : II s'agit de faire la synthèse de l'état de l'évaluation du risque mouvements de terrain dans la pratique géotechnique actuelle et de formuler des recommandations quant aux priorités qui méritent une attention particulière si l'on veut étendre l'utilisation de I'évaluation du risque.

+ « Landslide risk - systematic approaches to assessment and management » (H.H. Einstein)


((Approches systématiques de I'évaluation et de la gestion du risque mouvements de terrain ))

Résumé : Le risque mouvements de terrain peut être évalué et géré de manière systématique, et ce, soit dans le contexte de la cartographie classique, soit au moyen de l'analyse de la décision. Ces deux approches sont décrites dans cet article, mais l'accent est mis sur la procédure d'analyse de la décision. Ses aspects spécifiques, notamment l'évaluation de la probabilité de ralentir des événements, l'utilisation de probabilités subjectives et objectives, la mise à jour, ainsi que différentes approches de l'évaluation des dégâts, sont exposés de façon plus détaillée.

Rapport BRGM R 40856 5

Parficipution auxgroupes de iravail internationaux

+ « Landslide risk management » @ Fell& D. Hartford)


Gestion du risque mouvements de terrain »

Résumé : La présentation porte sur un cadre conçu pour la gestion du risque mouvements de terrain et applicable aux glissements de terrain et aux pentes. L'article examine les critères de risque individuel et sociétal acceptable, et propose des critères de risque acceptable pour les mouvements de terrain. Des exemples illustrent le cadre de gestion du risque mouvements de terrain pour les pentes naturelles et artificielles, et pour les glissements de terrain affectant les réservoirs de barrage. Les sujets pouvant faire l'objet d'échanges d'arguments et de recherches approfondies sont indiqués.


Porficiption auxgroupes de f r m i l internationaux

Liste des annexes

Annexe 1 : Groupe de travail de 1'JIJGS sur les mouvements de terrain, commission sur 17évaluation du risque .................................................. 8

Annexe 2 : Définition des termes relatifs aux risques mouvements de terrain..... 12

Annexe 3 : LandsIide Risk Assessment, Cruden & Fe11 (Eds) O 1997 Balkema, ................ Rotterdam, ISBN 90 5410 914 9 «Préface n (traduction) 15

Annexe 4 : Landslide Risk Assessment, Cruden & Fell (Eds) O 1997 Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5410 914 9 ~Evaluat ion quantitative du risque pour les pentes et les mouvements de terrain : état actuel des

.............................................................. connaissances » (Traduction) 18

Annexe 5 : Landslide Risk Assessment, Cruden & Fell (Eds) O 1997 Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5410 914 9 «Vers une évaluation opérationnelle du risque mouvements de terrain B (Traduit de N.

........................................................................................ Morgenstern) 37

Annexe 6 : Landslide Risk Assessment, Cruden & Fe11 (Eds) O 1997 Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5410 914 9 «Approches systématiques de 17évaluation et de la gestion du risque mouvements de terrain » (Traduit de H.H. Einstein) ................................................................ 49

Annexe 7 : Lrtndslide R k k Assessment, Crnden & Fe11 (Eds) O 1997 Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5410 914 9 «Gestion du risque mouvements de terrain D (Traduit de R Fe11 et D. Hartford) ................................. 83

Annexe 8 : GEOENG 2000 Contenu et organisation de la conférence .............. 163


Participation auxgroupes de travail internationaux

Annexe 1 :

Groupe de travail de I'IUGS sur les mouvements de terrain,

commission sur l'évaluation du risque


Parficipalion auxgroupes de h.avail infernafionaux

lUGS Working Group on Landslides Committee on Risk Assessment

Professor H.H. Einstein Professor D.M. Cruden Massachusetts Institute of Technology Department of Civil Engineering Civil Engineering 1-330 220 Civil Engineering Building 77 Massachusetts Avenue University of Alberta Cambridge, Massachusetts 02139 Edmonton U.S.A. CANADA T6G 2G7

Email: [email protected]

Professor Robin Fell School of Civil & Environmental Engineering University of New South Wafes Sydney NSW 2052 AUSTRALIA

Fax: +61293856139 Email: r.fell(àunsw.edu.au

Mr. Ken Ho Gcotechnical Engineering Office Civil Engineering Design 12F Civil Engineering Building 101 Princess Margaret Road Homantin, Kowloon HONG KONG

Fax: +852 2624 4135

Dr. O. Hungr Department of Earth and Ocwn Sciences The University of British Columbia 6339 Stores Road Vancouver, BC CANADA V6T 124

Fax: +1403 492 8198 Emait: [email protected]

Dr. E. Leroi Director, Natural Risks Department National Geological Survey BRGM 117 Avenue de Luminy BP167-13276 Marseille Cedex 09 FRANCE

Fax: +33491177475 Email: e.leroi@,brprn.fr

Professor E.N. Bromhead School of Civil Engineering Kingston University Penrhyn Road Kingston Upon Thames KT1 2EE UNITED KINGDOM

Fax: +44 181 547 7972 Email: [email protected]

Mr. G.R Mostyn Pells, Sullivan and Meyniuk Suite 1 1 , l O East Parade Eastwood NSW 2122 AUSTRALIA

Fax: +612 9874 8900 Fax: +16048226088 Email: ohunm(iiteos.ubc.ca


Participation auxgroupes de travail internationaur

Dr. D.F. VanDine Vandine Geological Engineering 267 Wildwood Avenue Victoria, BC CANADA V8S 3W2

Email: vandinefiiislandnet.com

Professor W. Tang CSE Department Hong Kong Uni. of Science & Technotogy Clear Water Bay, Kowloon HONG KONG

Email: wtanpO,usthk.ust.hk

Mr. G.C. Morgan 2759 Seaview Road Victoria BC V8N 1K7 CANADA

Fax: +12504774311

Mr. Bruce Walker Jeiïery and Katanrkas Pîy Ltd 39 Buffalo Road Gladesville NSW 2111

Fax: +61298097626

Dr. S. Evans Geological Survey of Canada 161 Booth Street Ottowa, Ontario K1A OE8 CANADA

Email: evans@,,ssc.nrcan.ao.ca

Mr. M. Lee Department of Marine Sciences and Coastal Management Universiîy of Newcastle Ridiey Building Newcastle Upon Tyne NE1 7RU UNITED KINGDOM

Fax: +441912225095 EmaiI: e.m.lee@,ncl.ac.uk

Mr. John Huk Wing Yau Hong Kong Housing Authority 33 Fat Kwong Street Homantiu, Kowloon HONG KONG

Fax: +85227687465

Dr. W. Roberds Golder Associates Seattle 4104-148~ Avenue NE Redmond Washington 98052 U.S.A.


Dr. F.J. Baynes 9 Chester Street Subiaco WA 6008 AUSTRALLA

Fax: +61893821564 Email: &edb(ii>.ois.com.au

Professor Serge Leroueil Universite Laval Faculty de Sciences et Genic Quebec G1K 7P4 CANADA

Email: Sleroueil@,mail.~ci.ulaval.ca


Participlfion auxgmupes & travail intemalionaux

Mr. A. Imrie BC Hydro Technical Sentices 6911 Southpoint Drive Bumaby BC V3N 4x8 CANADA

Emait: al.imrieh2bchvdro.bc.ca -

Dr. F. Oboni Oboni Associates 210-1290 Hamby Street Vancouver, BC V6Z 26A CANADA


Mr. A. Moon Coffey Partners International 14B Henley Beach Road M i e E n d SA 5031 AUSTRALTA

Fax: i-618 8234 0932 Email: ade1aide~coffev.com.a~

Professor K. Sassa Disaster Prevention Research Institute Kyoto University Gokasho, Uji Kyoto 611 JAPAN

Email: sassa~scl.kvoto-u.ac.b

Dr. Jacques Locat Department of Geofogical Engineering Laval University Sainte-Foy, QC CANADA G1K 7P4

Fax: +1418656 7339 Email: locat@~nl.ulaval.ca

Professor Loren Adnerson Coflege of Engineering Utah State University Logan, Utah U.S.A. 84322-8200



Parficipution auxgroupes de travail internationaux

Annexe 2 :

Définition des termes relatifs aux risques mouvements de terrain


Parficiplian auxgroupes de travail infernafionam

IüGS Working Group on Landslides Cornmittee on Risk Assessment

Definition of Terms

Recommended Terms

Risk - A measure of the probability and seventy of an adverse effect to health, property or the environment.

Risk is ofien estimated by the product of probability x consequences. However, a more general interpretation of risk involves a cornparison of the probability and consequences in a non-product form.

Hazard - A condition with the potential for causing an undesirable consequence. The description of landslide hazard should include the location volume (or area), classification and velocity of the potential landslides and any resultant detached matenal, and the probability of their occurrence within a given period of time.

Elernents at Risk - Meaning the population, buildings and engineering works, economic activities, public services utilities, infrastructure and environmental features in the area potentially affected by landslides.

Probability - The likelihood of a specific outcome, measured by the ratio of specific outcomes to the totai number of possible outcomes. Probability is expressed as a number between O and 1, with O indicating an impossible outcome, and 1 indicating that an outcome is certain.

Frequency - A measure of likelihood expressed as the nurnber of occurrences of an event in a given time. See aiso Likelihood and Probability.

Likelihood - used as a qualitative description of probability and frequency.

Temporal Probability - The probability that the element at risk is in the area affected by the landsliding, at the time of the landslide.

Vulnerabifity - The degee of loss to a gven element or set of elements with the area affected by the landslide hazard. It is expressed on a scale of 0 (no loss) to 1 (totai loss). For property, the loss will be the value of the darnage relative to the value of the property; for persons, it wiil be the probability that a particular life (the element at risk) will be lost, given the person(s) is affected by the landslide.

Consequence - The outcomes or potential outcomes arising from the occurrence of a landslide expressed qualitatively or quantitatively, in terms of loss, damage, injury or loss of life, disadvantage or gain.


Participation auxgroupes de h.ovail internationam

Risk Analysis - The use of available information to estimate the risk to individuals or populations, property, or the environment, fiom hazards. Risk analyses generally contain the foilowing steps: scope definition, hazard identification, and risk estimation.

Risk Estimation - The process used to produce a measure of the level of healtb, property, or environmental risks being analysed. Risk estimation contains the following steps: frequency analysis, consequence analysis, and their integtation.

Risk Evaluation - The stage at which values and judgements enter the decision process, explicitly or implicitly, by inciuding consideration of the importance of the estimated risks and the associated social, environmental, and economic consequences, in order to identi@ a range of alternatives for managing the risks.

Risk Assessment - The process of risk analysis and risk evaluation.

Risk Management - The complete process of nsk assessment and risk control.

Risk Control o r Risk Treatment - The process of decision making for managing risk, and the implementation, enforcement and the re-evaluation of its effectiveness fiom time to time, using the results of risk assessment as one input.

Individual Risk - The risk of fatality andlor injury to any identifiable (named) individual who lives within the zone impacted by the landslide; or who follows a particular pattern of life that might subject him or her to consequences of the landslide.

Societal Risk- The risk of multiple injuries or deaths in society as a whole: one where society would have to cany the burden of a landslide accident causing a number of deaths, injuries financial, environmental, and other losses.

Acceptable Risk- A risk for which, for the purposes of life or work, we are prepared to accept as it is with no regard to its management. Society does not generally consider expenditure in further reducing such risks justifiable.

Tolerable Risk - A risk that society is willing to live with so as to secure certain net benefits in the confidence that it is being properly controlied, kept under review and further reduced as and when possible.

In some situations risk may be tolerated because the individuals at risk cannot afford to reduce risk even though they recognise it is not properly controlled.

Landslide Intensiîy - A set of spatially distributed parameters related to the destructive power of a landslide. The parameters may be described quantitatively or qualitatively and may include maximum movement velocity, total displacement, differential displacement, depth of the moving mass, peak discharge per unit width, Kinetic energy per unit area.


Pnrficfpation auxgroupes & h.avail inlemalionm

Annexe 3 :

Landslide Risk Assessment, Cruden & Fell (Eds) O 1997 Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5410 914 9

Préface »

(traduction)


Parlicipation auxgroupes de travail internationaux

PREFACE

Dans son appel en faveur de la Décennie internationale pour une réduction des catastrophes naturelles (1990-2000), le secrétaire général des Nations-Unies a déclaré : « L'un des préalables essentiels à l'amélioration des moyens d'évaluation du risque et de gestion des catastrophes est la mise à disposition de données historiques fiables sur les catastrophes pays par pays. »

Les mouvements de terrain, isolés ou combinés aux tremblements de terre, éruptions volcaniques, incendies et importantes pluies d'orage susceptibles de déclencher des mouvements de terrain, constituent l'une des causes principales de victimes, morts ou blessés, et de dégâts matériels lors de catastrophes naturelles à travers le monde. Dans certains pays, ils sont la première cause de dommages. La nécessité d'établir un inventaire mondial des mouvements de terrain est donc manifeste. La répartition mondiale des mouvements de terrain n'a pas encore été cartographiée. Les études consacrées à ce phénomène sont isolées et limitent leur interprétation aux facteurs locaux. L'analyse de l'occurrence de groupes de mouvements de terrain doit révéler des processus plus larges, en activité sur plusieurs sites et contribuant aux mouvements des pentes. Tout démontre ici une analogie évidente avec l'étude des tremblements de terre, désormais synthétisée par la théorie de la tectonique des plaques.

Au sein des Sociétés géotechniques internationales, le groupe de travail de l'UNESCO sur l'inventaire mondial des mouvements de terrain (dont l'abréviation est W P M I ) a été créé lors du Vème symposium international sur les mouvements de terrain (Lausanne, 1998) afin de contribuer à l'établissement d'une liste détaillée des mouvements de terrain dans le monde entier. Le groupe de travail a défini, de manière informelle, le terme de ((mouvement de terrain)) (CRUDEN, 1991) comme «le déplacement d'une masse de roche, terre ou débris vers le bas d'une pente». L'affaissement du sol et les avalanches de neige n'entrent pas dans son champ d'application, mais les coulées de débris et chutes de pierre ont retenu l'intérêt du groupe.

Le groupe de travail était composé de membres du Comité technique TC11 sur les mouvements de terrain, celui-ci émanant de l'International Society for Soi1 Mechanics and Foundation Engineering (ISSMFE TC1 l), de la Commission sur les mouvements de terrain de l'International Association of Engineering Geology (IAEG Commission 2) et de représentants nommés de groupes nationaux de 1'International Society of Rock Mechanics (ISRM). Quand I'ISSMFE et I'ISRM ont rejoint l'union internationale des Sciences géologiques (IüGS), adhérente à l'International Councit of Scientific Unions (ICSU), le groupe de travail a pu devenir un groupe officiel de travail de IUGS avec l'apport de représentants nommés de l'Association internationale des géomorphologistes (L4G). Le but scientifique du groupe de travail est de « contribuer à la prédiction de la manifestation et du comportement des mouvements de terrain)). A cette fin, six activités spécifiques ont été approuvées ; parmi elles, se trouvait « la corrélation, la traduction et la codification de diverses terminologies nationales afin de faciliter la compréhension mutuelle ».


Parlicipation auxgroupes de trwail internalionaux

Le prédécesseur du Groupe de travail avait déjà publié des Méthodes conseillées C;vpTWLi, 1990, 1991, 1993% 1994) rassemblées dans le Glossaire multi-lingue sur les mouvements de terrain (WPIWLI, 1993b). Le Groupe de travail a publié depuis une Méthode conseillée pour la description de la vitesse de déplacement d'un mouvement de terrain (TUGS, 1995). S'étant doté du vocabulaire nécessaire, le Groupe s'est tourné vers l'évaluation du risque.

A la réunion de Trondheim, en juin 1996, le Groupe de travail de KJGS a structuré son Comité sur I'évaluation du risque de glissement de terrain sous la présidence du professeur R. FELL. Parmi ses objectifs, on peut citer :

1. Examiner la terminologie et proposer des définitions reconnues internationalement pour les termes utilisés dans I'évaluation du risque mouvements de terrain.

2. Etudier les normes nationales de risque acceptable et risque tolérable, et proposer des méthodes d'application de ces normes à I'évaluation du risque mouvements de terrain.

3. Etudier des méthodes de prédiction de la vulnérabilité des biens et des personnes par rapport aux mouvements de terrain. Etc.

Le Comité comprend les présidents du Comité du Groupe de travail sur les dégâts, le professeur H.H. EINSTEIN, et du Comité pour la prédiction des mouvements de terrain, professeur K. SASSA.

Le professeur FELL a organisé un atelier en invitant des participants au Centre des Ressources hydrologiques du Service géologique des Etats-Unis, à Honolulu (Hawaii), grâce à l'action de L. HIGHLAND, coordinateur, du National Lanslide Information Center de I'USGS, et au Secrétaire du Groupe de travail de I'iüGS. Les articles figurant ici ont été présentés à I'atelier et leurs auteurs ont eu la possibilité de les modifier en fonction des discussions qui ont eu lieu. Le Groupe de travail invite à formuler tous commentaires écrits soigneusement documentés sur les communications transcrites ici, afin qu'ils contribuent aux Méthodes conseillées (à paraître dans le Bulletin of the International Association for Engineering Geology) ; ils pourront être transmis au président du Comité ou du Groupe de travail, D.M. CRUDEN, aux adresses cités plus haut.


Parficipolion ovxgmupes & Iravail internationaux

Annexe 4 :

Landslide Risk Assessment, Cruden & Fell (Eds) O 1997 Balkema, Rotterdam, ISBN 90 541 0 914 9

« Evaluation quantitative du risque pour les pentes et les mouvements de terrain :

état actuel des connaissances »

(Traduction)


Participation auxgroupes de travail internationma

Groupe de travail de I'IUGS sur les mouvements de terrain, Commission sur l'évaluation du risque

1. INTRODUCTION

L'atelier sur l'évaluation du risque mouvements de terrain a été organisé par le Groupe de travail de l'Union Internationale des Sciences Géologiques (IUGS) spécialisé dans les mouvements de terrain, via sa Commission sur l'évalu~tion d" risque.

Le déroulement de l'atelier devait comporter plusieurs communications introductives, ainsi que des présentations techniques par les participants. Chaque communication était suivie d'échanges, des sessions de discussion générale étant également prévues. Le troisième jour, les participants étaient répartis en cinq équipes de travail, qui devaient aborder :

l'état actuel des connaissances, les problèmes et les limites des dernières évolutions, les domaines devant faire l'objet de recherche et développement.

Chaque équipe de travail devait aborder un problème particulier :

opinion générale sur i'évaluation quantitative du risque (QRA) pour les mouvements de terrain,

s estimation de la probabilité d'un mouvement de terrain, mécanique des conséquences d'un mouvement de terrain, autres aspects des conséquences d'un mouvement de terrain (par ex., la vulnérabilité), critères de risque acceptable et de risque tolérable.

Ces équipes de travail ont présenté à l'atelier de courtes synthèses de leurs conclusions ouvrant sur une discussion, l'objectif étant d'atteindre un consensus d'opinions.

Cet article vise à résumer les résultats de ce processus. ii a été préparé sous forme de projet, transmis pour commentaires à tous les participants de l'atelier, modifié, puis transmis aux conférenciers afin de prendre sa forme définitive. Bien que ne représentant pas l'unanimité, il est reconnu par la majorité des participants.

Les objectifs de ce rapport sont les suivants

fournir un cadre élargi à la QRA concernant les pentes et les mouvements de terrain, établir les avantages et inconvénients de la QRA, ainsi que les limites des dernières évolutions, ofnU une vue d'ensemble sur les dernières évolutions relatives à i'estimation de la probabilité, des conséquences (distance parcoume et vitesse, vulnérabilité) et du risque,

Rapporf BRGM R 40856

Participation auxgroupes de Iravaif internationaux

présenter les critères d'évaluation des risques acceptable et tolérable, détailler les problèmes devant faire l'objet de recherche et développement.

Les participants ont décidé de ne citer aucune des communications dans ce rapport. Celles-ci figurent dans les documents présentés à l'atelier.

2. ANALYSE, ÉVALUATION ET GESTION QUANTITATIVES DU RISQUE

2.1 Définitions

Il existe diverses définitions relatives au risque et au mouvement de terrain, et les communications présentées durant cet atelier n'utilisent pas toutes les mêmes. Dans le cadre de ce rapport, les définitions figurant à l'Annexe A ont été appliquées. Elles ne reflètent pas totalement une opinion consensuelle des participants à l'atelier, et la Commission doit poursuivre le travail afin de mettre au point et de publier des définitions reconnues de manière générale.

2.2 Description des approches d'analyse du risque

2.2.1 Analyse qualitative

Sous sa forme la plus simple, l'analyse qualitative du risque mouvements de terrain implique d'acquérir une connaissance des aléas, des éléments menacés et de leur vulnérabilité, tout en exprimant cette connaissance qualitativement, généralement sous la forme d'attributs classés (pouvant s'exprimer verbalement). Ainsi, le risque peut aussi être exprimé verbalement, ou classé, quoique résultant encore d'une prise en compte ou d'une combinaison de l'apport fondamental que sont l'aléa, la vulnérabilité et les éléments menacés. Dans le cas d'évaluations plus complexes, I'expression quantitative des paramètres d'entrée est plus importante, même si ces chiffres s'appuient parfois sur un jugement d'appréciation. Cela devient alors une forme d'évaluation quantitative du risque.

2.2.2 Analyse quantitative

Le cadre global d'une analyse quantitative du risque relative aux pentes et mouvements de terrain est général et multidisciplinaire, Il comprend les activités suivantes :

analyse des aléas : analyse de la probabilité et des caractéristiques des mouvements de terrain potentiels, identification des éléments menacés, c'est-à-dire leur nombre et leurs caractéristiques (y compris leur variabilité dans le temps et leur vulnérabilité par rapport à l'aléa), analyse de la vulnérabilité des éléments menacés, calcul du risque lié à l'aléa, éléments menacés et vulnérabilité de ceux-ci.


Parficiparion auxgroupes de frovail infernationara

Prenons chacun de ces points successivement :

a) Identification et analyse des aléas

L'objectif est de déterminer la répartition des probabilités de mouvement de terrain en termes de nombre et de caractéristiques des pentes et mouvements de terrain pour un projet donné (Pinombre et caractéristiques des mouvements de terrain]). On peut tenir compte des changements éventuels apportés à la pente, qui peuvent influer sur le nombre, la probabilité et les caractéristiques. Ainsi, on peut obtenir une répartition de fréquence-Magnitude (f-M). Les caractéristiques des mouvements de terrain comprennent l'emplacement, la dimension, la mécanique du mouvement de terrain, la composition (roche, terre, débris, etc.), la vitesse et la distance parcourue. Quelques auteurs introduisent actuellement le terme d'intensité pour décrire ces caractéristiques, mais il n'en existe aujourd'hui aucune définition cohérente. 11 est souvent utile de distinguer dans l'analyse de l'aléa, le décollement et le mouvement, et éventuellement différents m e s ; par exemple, en cas de décollement, il peut exister une probabilité conditionnelle qu'un glissement de terrain reste compact, et une probabilité qu'il se transforme en coulée de débris, ou bien qu'il se déplace lentement ou rapidement.

Pour déterminer la répartition des probabilités pour P[nombre et caractéristiques des décollements] :

(i) 11 faut déterminer la probabilité de décollement PF-] pour différents aléas, soit spécifique à l'emplacement, soit moyenne pour une zone dans le cadre de l'aléa, puis effectuer des combinaisons sur tous les aléas. On peut procéder à l'aide de modèles empiriques ou mécanistes.

(ii) Dans certains cas, cela peut impliquer de déterminer les déclencheurs critiques (comme la pluie ou la fonte des neiges), ainsi que la probabilité de tels déclencheurs, celle-ci pouvant augmenter ou diminuer avec le temps.

(iii) Il peut être nécessaire de déterminer la probabilité moyenne des décollements P m pour certaines zones, à partir de données anciennes ou de modèles empiriques.

Pour déterminer P[caractéristiques du mouvement], il faut souvent utiliser des modèles empiriques approximatifs (par ex., calculer la distance parcourue), parfois appelés « runout » en anglais, car les mécanismes sont généralement complexes et difficiles à modéliser de façon mécaniste.

b) Eléments menacés

L'objectif est de déterminer la répartition des probabilités à la fois pour le nombre, la nature et les caractéristiques des éléments menacés (personnes, biens) qui pourraient être affectés par I'aléa (P[caractéristiques des éléments menacés]). Dans de nombreux cas, cet objectif impliquera simplement la détermination du nombre et de la nature des éléments.


Porticiplfon aux groupes o'e travail intemaiionom

Les caractéristiques pertinentes qui doivent être prises en compte sont :

l'emplacement de l'élément menacé par rapport à I'aléa (par ex. sur la pente ou en aval du mouvement de terrain) ; si l'élément menacé est fixe (par ex. une maison) ou mobile (par ex. des personnes ou un train) ; la correction due aux mesures d'atténuation, telles que les systèmes d'alarme, et leur efficacité ; ces points influent sur la probabilité temporelle ; les dimensions, etc.

Cette détermination se fondera sur des relevés des aménagements existants ou sur les projets d'utilisation des sols en vue d'aménagements futurs.

c) Analyse de la vulnérabilité

L'objectif est d'évaluer l'ampleur des dégâts ou la probabilité de cas mortels, du fait de l'interaction d'un élément donné avec le mouvement de terrain, pour les éléments menacés dans le cadre de I'aléa mouvements de terrain. L'évaluation peut se traduire par une fonction des dégâts ou, plus simplement, par une valeur estimée unique, l'une comme t'autre étant susceptible d'avoir été déterminée à partir d'une expérience ou d'un jugement antérieur.

d) Analyse du risque

L'objectif est de déterminer la répartition des probabilités pour les conséquences résultant de I'aléa mouvements de terrain (P[conséquence des aléas]). Ii existe de nombreuses façons d'exprimer le risque. Par exemple, on peut représenter la fréquence par rapport au nombre d'accidents mortels (f-N), ou la fréquence de N ou plus d'accidents mortels (F-N). Toutefois, les conséquences peuvent impliquer un coût de base (direct et indirect), des accidents mortels et des blessures, un impact sur l'environnement, une image d'entreprise, etc.

Le calcul du risque est essentiellement une manipulation mathématique, basée sur l'aléa, les éléments menacés et leur vulnérabilité, cette manipulation utilisant I'algèbre probabiliste (par ex. les arbres d'événements), des méthodes de fiabilité, ou une simulation, chacune de ces méthodes étant réalisable au moyen de tableurs ou d'autres programmes disponibles.

2.3 Evaluation et gestion du risque

L'objectif est de prendre la meilleure décision pour l'aménagement etfou l'atténuation du risque, tout en prenant en considération tous les objectifs. Les possibilités (par ex. les options d'aménagement ou d'atténuation) doivent être examinées en fonction de toutes les exigences (par ex. le niveau acceptable de risque), puis comparées en fonction de leurs conséquences prévues (y compris le risque, ainsi que d'autres conséquences).



Ce sont les parties intéressées qui doivent énoncer les exigences et les équilibres, ceux- ci ayant été dégagés (par ex. déduits) d'une consultation publique ou d'autres décisions.

Les équilibres (par ex. coûts-bénéfices) peuvent s'exprimer de différentes façons, par exemple par des fonctions d'usage général pondérées. II existe des méthodes et des logiciels qui déterminent les équilibres, une fois que les contraintes, les compromis et les conséquences ont été précisés. Hormis l'identification des données sur les aléas et les actions d'atténuation, ainsi que certaines des conséquences sans risque, il ne s'agit pas, dans le principe, d'une question d'ordre géotechnique.

3. DERNIÈRES EVOLUTIONS DE L'ÉVALUATION QUANTITATIVE DU RISQUE

3.1 Situation actuelle et emploi d e la QRA

Les capacités actuelles de la QRA pour les pentes et mouvements de terrain sont importantes et s'améliorent rapidement.

On considère qu'il existe des méthodes adéquates de QRA à mettre en pratique, mais qu'il est nécessaire d'expliquer la philosophie, l'application et les limites aux professionnels susceptibles d'être impliqués et à leurs clients.

La QRA n'a pas besoin d'être basée sur de grandes quantités de données objectives (comme des essais en laboratoire pour déterminer la résistance au cisaillement). Il est également pertinent d'utiliser des données tant subjectives qu'objectives. La procédure de QRA, souvent itérative, se concentre sur les problèmes sensibles en fonction des nécessités, et se fonde de plus en plus fréquemment sur des données de meilleure qualité, des concepts perfectionnés et une analyse plus détaillée. II est important que la procédure soit effectuée par des personnes présentant des qualifications et une expérience appropriées, et que les résultats soient correctement documentés et vérifiés, à la fois vis-à-vis de leur caractère raisonnable (par rapport à un jugement et a des résultats déterministes) et de l'assurance qualité. Cet aspect peut être résolu par un contrôle par des pairs. U est important d'inclure dans l'évaluation et la documentation une évaluation de l'incertitude concernant les paramètres d'entrée et de sortie.

Voici les éléments moteurs principaux dans l'emploi d'une QRA pour un projet :

(i) prise en considération des cas mortels,

(ii) alternatives de coûts dans lesquelles un certain nombre d'approches différentes est possible,

(iii) conditions réglementaires,

(iv) situations de risque spéciales (gérées de façon réglementaire ou pas),

(v) disponibilité ou disponibilité potentielle d'informations géologiques et géotechniques


Parficlpolion auxgroupes de t r m i l internafionara

pour contrôler et restreindre la QRA,

(vi) comparaisons entre l'efficacité de I'affectation des ressources à la stabilité des pentes et d'autres objectifs sociétaux.

Au nombre des utilisateurs actuels de la QRA dans les études sur les mouvements de terrain, on peut citer les organisations suivantes :

(i) organismes de logement et d'équipement travaillant à Hong Kong ;

(ii) compagnies ferroviaires et de transport, et agences gouvernementales utilisant la méthodologie pour la sécurité et la gestion rentable, l'entretien et l'aménagement des pentes rocheuses ;

(iii) services d'intérêt public ou d'aménagement de digues et barrages, ayant recours à la méthode pour évaluer les aspects de sécurité des digues et barrages, y compris les questions de stabilité des pentes des réservoirs ;

(iv) aléa de chute de blocs de pierre à l'arrière de constructions résidentielles.

Dans certaines situations, l'analyse et l'évaluation incluent uniquement l'évaluation des aléas, ce qui peut être utile pour les études de zonage.

3.2 Limites de l'analyse et de l'évaluation du risque

Il existe un certain nombre de limites à l'analyse et à l'évaluation du risque pour les pentes et mouvements de terrain :

la part d'appréciation des données en entrée pour toute évaluation peut se traduire par des valeurs de risques évalués présentant intrinsèquement une importante incertitude ;

la variété des approches qui peuvent raisonnablement être adoptées pour évaluer le risque de mouvements de terrain peut entraîner des divergences sensibles dans les résultats si le même problème est étudié séparément par professionnels différents ;

le réexamen d'une évaluation peut entraîner des changements significatifs dus à un accroissement des données, à une méthode distincte ou à des circonstances différentes ;

l'incapacité de reconnaître un aléa important et la sous-estimation consécutive du risque ;


Participation amgroupes de travail intemationam

les résultats d'une évaluation sont rarement vérifiables, bien que le contrôle par les pairs puisse être utile ;

actuellement, la méthodologie n'est pas largement acceptée, ce qui suscite parfois une certaine répugnance à l'appliquer ;

il est tout à fait possible que le coût de l'évaluation dépasse le bénéfice de la technique dans la prise de décision, en particulier quand des quantités importantes de données complexes sont indispensables ;

les critères de risques acceptable et tolérable pour les pentes et mouvements de terrain ne sont pas bien établis ;

il est difficile d'évaluer précisément le risque pour les événements à faible probabilité.

3.3 Analyse de la probabilité d'un mouvement de terrain

La probabilité d'un mouvement de terrain peut s'exprimer par

le nombre de mouvements de terrain d'une caractéristique donnée pouvant se produire chaque année dans une zone d'étude ;

la probabilité qu'une pente particulière connaisse un mouvement de terrain dans une période donnée, par ex. une année ;

les forces motrices dépassant les forces de résistance en termes de probabilité ou de fiabilité, sans les rapporter à une ftéquence annuelle.

Comme nous l'avons vu plus haut, i'analyse doit être effectuée dans le contexte du mouvement de terrain (dimension, vitesse, déplacement différentiel, profondeur, etc.).

II existe différentes façons de calculer la probabilité :

1) Données historiques propres à la zone d'étude, ou à des zones présentant des caractéristiques similaires (par ex. géologie, géomorphologie) ;

2) méthodes empiriques basées sur des corrélations conformément aux systèmes de classement d'instabilité des pentes ;

3) utilisation de preuves géomorphologiques (associées à des données historiques ou basées sur le jugement) ;

4) rapport avec la fréquence en fonction de l'intensité de l'événement déclencheur (par ex. chute de pluie, tremblement de terre) ;


Participation auxgroupes de travail internationam

5) évaluation directe à partir d'un jugement d'expert, pouvant être entreprise d'après un modèle conceptuel (par ex. l'utilisation d'une méthodologie par arbre de défaillances) ;

6 ) modélisation de la variable principale @ar ex. les pressions piézométriques en fonction de i'événement déclencheur) associée aux divers niveaux de connaissance de la géométrie et de la résistance au cisaillement ;

7) application de méthodes probabilistes formelles, prenant en compte I'incertitude dans la géométrie de la pente, la résistance au cisaillement, le mécanisme de glissement et les pressions piézométriques. Les méthodes peuvent être appliquées dans un cadre de fiabilité ou en considérant la ftéquence (généralement, en prenant en compte les pressions interstitielles sur une base de fréquence) ;

8) combinaisons des méthodes ci-dessus.

Ces méthodes impliquent un niveau croissant d'analyse, et de rigueur, mais pas nécessairement une précision accrue dans l'évaluation de la probabilité.

Il est important de relier les informations subjectives aux données mesurées, de façon formelle ou informelle. En effet, on peut ainsi compléter par i'expérience un ensemble de données limité et, inversement, faire des expériences plus générales ou plus spécifiques.

L'analyse probabiliste formelle des pentes a donné lieu à des recherches approfondies. Les dernières évolutions sur ces méthodes de calcul sont parfaitement reconnues, et sont applicables en confiance. Pour donner des résultats réalistes, l'application de ces méthodes doit prendre en considération les aspects suivants :

géométrie superficielle et souterraine, hydrogéologie, variation dans le temps des pressions de l'eau interstitielle, résistance des matériaux, discontinuités dans les roches, y compris la persistance, variation des paramètres dans l'espace.

En outre, le problème doit être considéré comme un système de surfaces à rupture potentielle plutôt que comme une surface unique de rupture, parfois cruciale. Différents « niveaux » de données sur l'incertitude doivent être utilisés ; ils varient d'une estimation strictement basée sur le jugement à une estimation solide des paramètres établie statistiquement.

Il convient de remarquer que la plus grande zone d'incertitude est souvent la prédiction des pressions interstitielles dans une pente, et qu'aucun degré de complexité sur l'incertitude dans la résistance au cisaillement et Ia géométrie ne peut donner des réponses réalistes, à moins qu'une évaluation argumentée et correctement modélisée soit faite sur les pressions interstitielles. Dans d'autres cas, certaines propriétés, comme


la persistance des défaillances, sont des plus cruciales et doivent être modélisées correctement.

La modélisation est difficile à réaliser et ramène aux méthodes plus subjectives ou à une combinaison de méthodes subjectives et analytiques.

3.4 Analyse de la distance parcourue et de la vitesse

Les dernières évolutions concernant l'analyse de la mécanique de la distance parcourue et de la vitesse varient considérablement selon la classification du mouvement de terrain. Généralement, les définitions suivantes s'appliquent :

Chutes : Des méthodes relativement complexes sont disponibles. Les phases initiales du mouvement sont mieux modélisées que les stades ultérieurs.

Effondrements : Les modèles sont peu satisfaisants après le début du mouvement.

Coulées : Des modèles de la mécanique existent, mais la difficulté rencontrée pour évaluer les paramètres d'entrée crée des limites, les propriétés variant dans les différentes parties de la coulée. Par ex., une coulée boueuse peut présenter une partie frontale composée de blocs de pierre et d'arbres, une masse principale composée de limon, sable et gravier, et une couche plus fine à teneur supérieure en eau à la base. Les propriétés et le volume des matériaux changent souvent au cours du phénomène.

Glissements et étalements : Les modèles sont peu satisfaisants après le début du mouvement. Pour eux, il est important de pouvok estimer la distance parcourue, la vitesse et les mouvements différentiels, parce qu'ils influent considérablement sur les dégâts.

Dans tous les cas, les propriétés et les lois de déplacement constitutives des matériaux en mouvement sont difficiles à prédire apriori. Si le mouvement est de nature continue, il est plus facile de prédire les mouvements à venir, sous réserve que les propriétés des matériaux ne changent pas pendant le déplacement.

La mécanique de transition d'un mouvement lent en un mouvement rapide n'est pas bien appréhendée. Différents processus peuvent contribuer à cette transition, comme l'atténuation de la déformation sur la surface de rupture, les mécanismes d'écroulement, la déformation cassante réduisant la rupture des plans de cisaillement internes, la formation de lacs à l'arrière des matériaux déplacés (par ex. dans des voies navigables).

3.5 Analyse de la vulnérabilité

Bien que les dernières évolutions concernant I'identification des éléments menacés et de leurs caractéristiques soient plutôt au point, elles sont en général relativement rudimentaires quand il s'agit de l'évaluation de la vulnérabilité.

Rappod BRGM R 40856

Parficipaîion aux groupes de îravoil inlemalionara

La vulnérabilité est affectée par la nature du site touché (qu'il se trouve en amont, sur ou en aval de la pente) et par celie de i'élément menacé. La vitesse du déplacement influe également sur la vulnérabilité, les vitesses supérieures entraînant habituellement une vulnérabilité plus élevée. 11 peut ainsi se produire différents Riveaux de dégâts sur ou dans la trajectoire d'un mouvement de terrain.

Pour les structures et les personnes situées sur le parcours d'un mouvement de terrain, en général, plus la profondeur des matériaux du mouvement est importante, plus les dégâts et la vulnérabilité sont importants.

Pour les structures, I'évaluation des dégâts (et donc de la vulnérabilité) dépend de la modélisation de l'interaction entre mouvement de terrain et stnicture. Elle est assez bien documentée pour les chutes de roches (oh les structures ont été conçues pour résister aux impacts), et dans une moindre mesure pour les coulées boueuses et les mouvements extrêmement lents et très lents. Pour les glissements, étalements et effondrements plus rapides, les indications disponibles sont rares. Il est souvent nécessaire de faire appel à un jugement appréciatif.

3.6 Atténuation du risque

L'analyse du risque est souvent itérative, et les incidences des mesures d'atténuation du risque sont évaluées.

Celles-ci peuvent influer sur la probabilité etlou les caractéristiques du mouvement de terrain (par ex. réduction de volume ou de vitesse), sur l'aléa, les éléments menacés (par ex. plans d'alerte, ou travaux de déviation des débris du mouvement de terrain) ou la vulnérabilité (par ex. en concevant des structures résistantes aux mouvements de terrain).

L'efficacité des mesures d'atténuation du risque peut être évaluée en termes économiques, ou en termes de diminution potentielle des accidents mortels.

4. CRITERES D'ÉVALUATION DU RISQUE POUR LES PENTES ET MOUVEMENTS DE TERRAIN

4.1. Nécessité de critères d'évaluation du risque

Par elle-même, l'analyse du risque a des bienfaits limités, et il est normal d'amener le processus vers les étapes suivantes que sont l'évaluation et la gestion du risque.

Au stade de I'évaluation, le risque calculé est évalué par rapport aux critères d'acceptation du risque. Ceux-ci peuvent se rapporter aux cas mortels et à des valeurs financières et socio-environnementales.


Parficipafion auxgroupes de travail infernationaux

Chacun de ces aspects peut être pris en considération de plusieurs façons :

Cm mortels risque individuel ; risque sociétal, par ex. sous la forme des critères f-N ou F-N ; cas mortels potentiels annualisés ; coût pour sauver une vie.

Financières rapport coûts-bénéfices ; capacité financière ; coût annualisé ; impact sur l'entreprise ; accidents par million de tomes de fret transporté ; fréquence des accidents.

La procédure d'évaluation du risque doit, ou devrait, impliquer le propriétaire, le responsable de la réglementation, d'autres professionnels et, dans certains cas, la société dans son ensemble, ou au moins les personnes affectées par l'aléa.

II est souhaitable, voire même essentiel, que l'analyste du risque s'implique dans la procédure, parce que celle-ci est souvent itérative et demande une évaluation de la réactivité des calculs aux hypothèses, au développement proposé et aux mesures d'atténuation du risque.

En général, les participants à l'atelier ont estimé qu'un groupe de spécialistes expérimentés, tel qu'eux-mêmes, était pertinent s'il présentait des commentaires généraux sur les critères de risque tolérable pour les mouvements de terrain. L'intention n'est pas d'instaurer des critères, puisque ceux-ci doivent être déterminés par les propriétaires, les responsables de la réglementation et les gouvernements, mais de présenter des principes généraux et de contribuer au débat.

4.2 Situation actuelle des critères de risque tolérable pour les mouvements de terrain

Les méthodes déterministes de stabilité des pentes, basées sur le calcul d'un facteur de sécurité, comportent une phase d'évaluation du risque où le facteur de sécurité calculé (sous réserve des hypothèses sur lesquelles il a été basé) est comparé à un fadeur de sécurité acceptable.

Habituellement, un facteur de sécurité faible est admis quand les conséquences de la défaillance sont limitées, et un facteur de sécurité élevé est requis quand les situations de défaillance ont des conséquences importantes.

En réalité, on instaure ainsi un degré de tolérance au risque dans l'évaluation du facteur de sécurité acceptable, sans formaliser les calculs dans le cadre d'un risque.


Participotion auxgroupes de havail internationaux

Les personnes pratiquant une Q U plus formelle pour les pentes et mouvements de terrain ont adopté plusieurs approches quant au risque tolérable de cas mortels :

laisser complètement le problème aux soins du propriétaire et/ou du responsable de la réglementation ;

fournir des informations au propriétaire ou responsable de la réglementation afin de I'aider à prendre des décisions basées sur :

* le lien avec les critères de risque tolérable dans d'autres secteurs techniques où ii existe des critères raisonnablement bien établis, comme dans les secteurs de l'industrie (chimique) présentant des risques potentiels, les barrages et le secteur nucléaire ;

* la relation avec d'autres risques historiques que les personnes connaissent bien, par ex. la conduite automobile ;

* i'analyse du risque historique de mouvements de terrain dans des environnements similaires (dans quelques cas seulement).

conseiller directement les propriétaires et responsables de la réglementation, en se fondant souvent sur des risques non quantifiés totalement, et sans prise en compte formelle des risques tolérables, par ex. aménagement refusé du fait de risques trop élevés. Pour l'essentiel, ce sont des jugements subjectifs émis par le spécialiste en mouvements de terrain, avec ou sans interaction avec le propriétaire ou le responsable de la réglementation.

L'opinion générale des participants à l'atelier est que ces situations actuelles ne sont pas idéales et peuvent être améliorées.

4.3 Principes généraux d'établissement des critères de risque tolérable

Voici quelques principes généraux courants applicables lorsqu'on s'attache aux critères de risque tolérable.

a) Le risque unitaire dû à un aléa à l'égard d'un individu ne doit pas 6tre significatif comparé aux autres risques auxquels une personne est exposée dans la vie quotidienne.

b) Le risque unitaire dû à un aléa doit être réduit chaque fois que raisonnablement possible, c'est-à-diire que doit s'appliquer le principe ALARP, As Low As Reasonably Practicable (aussi faible que raisonnablement réalisable).

c) Si la possibilité de cas mortels dus à un mouvement de terrain est importante, le risque que l'incident puisse vraiment survenir doit être faible. Cela explique l'intolérance particulière de la société à l'égard des incidents qui provoquent de nombreuses victimes en même temps, et se traduit dans les critères sociétaux de risque tolérable.


Participation auxgroupes de trwail intemafionara

d) Dans la société, les personnes tolèrent des risques supérieurs à ce qu'ils estiment acceptable, quand ils sont incapables de maîtriser ou de réduire les risques en raison de contraintes financières ou autres.

e) On est susceptible de trouver une tolérance de risques plus élevés pour les pentes existantes que pour les aménagements en projet, et parmi les ouvriers des secteurs présentant des pentes dangereuses (comme les mines) que dans la société en général.

Ces principes sont communs à d'autres aléas, tels que les industries présentant des risques potentiels et les barrages. On considère qu'il existe d'autres principes, applicables au risque provoqué par les pentes et mouvements de terrain:

f ) Les risques tolérables sont plus élevés pour les mouvements de terrain d'origine naturelle que pour ceux qui surviennent sur des pentes aménagées.

g) Une fois qu'une pente naturelle a été placée sous surveillance ou que des mesures d'atténuation du risque ont été appliquées, les risques tolérables approchent ceux des pentes aménagées.

h) Les risques tolérables peuvent varier d'un pays à l'autre, et au sein des pays, en fonction de l'exposition historique à l'aléa mouvements de terrain, de l'organisation de la propriété, ainsi que du contrôle des pentes et des aléas mouvements de terrain naturels.

4.4 Utilisation et application de l'analyse du risque et des critères de risque tolérable

Les personnes qui recourent à la QRA pour les pentes et mouvements de terrain doivent garder à l'esprit les principes suivants pendant qu'elles analysent et participent à l'évaluation et à la gestion du nsque :

a) Les estimations du risque sont inévitablement approximatives et ne doivent pas être considérées comme des valeurs absolues, ce qui se comprend mieux si l'on tient compte de i'incertitude liée aux paramètres d'entrée et au compte rendu des résultats de l'analyse du risque.

b) Les critères de nsque tolérable, tels que ceux qui ont été publiés pour les secteurs présentant un risque potentiel et les barrages, ne constituent pas eux-mêmes des limites absolues. La société démontre une ample tolérance au risque, et les critères de risque ne sont qu'une expression mathématique de l'évaluation de l'opinion sociétale générale.


Participation auxgroupes de trovail internationaux

II peut arriver que soient adoptés des risques plus élevés que le niveau supérieur des critères de risque tolérable, du fait que le principe ALARP, ou l'approche BPT, Best Practical Technology (technologie réalisable optimale), indique qu'il n'est pas possible de réduire davantage le risque.

c) Il est souvent utile d'avoir recours à plusieurs critères de risque tolérable; par ex. risques individuel et sociétal, coût pour sauver une vie.

d) Il convient de reconnaître que la QRA n'est qu'une contribution au processus de décision. Les propriétaires, la société et les responsables de la réglementation doivent aussi tenir compte des aspects politiques, sociaux et juridiques dans leurs évaluations et ils peuvent consulter la population affectée par l'aléa.

e) Le risque peut changer avec le temps en raison de processus et d'évolution naturels. Par exemple :

le lessivage des débris des pentes peut mener à une réduction du risque dans le temps ; la suppression de la végétation par des processus naturels (par ex. un incendie) ou une intervention humaine peut entraîner un accroissement des risques ; la constniction de routes sur une pente peut augmenter la probabilité d'un mouvement de terrain et/ou le nombre d'éléments menacés, donc le risque.

f ) Les phénomènes extrêmes doivent être considérés comme faisant partie du spectre des événements. Cela s'applique aux événements déclencheurs (pluie, tremblement de terre), à la dimension du mouvement de terrain et aux conséquences. Il arrive que les mouvements de terrain plus petits, plus fréquents, contribuent le plus au risque, contrairement au phénomène extrême.

g) Il convient de procéder avec soin quand on évalue le risque né de pentes séparées, afin de savoir si celui-ci doit être pris en considération avec le risque issu d'autres pentes auquel la population est exposée. Par exemple, il est sans doute plus pertinent d'additionner les risques provenant de tous les mouvements de terrain pour les personnes voyageant sur une autoroute entre leur domicile et leur destination, plutôt que de s'attacher uniquement au risque né d'une seule pente.


Participation auxgroupes de w a i f internafionam

5. RECOMMANDATIONS

Afin d'améliorer à la fois la prise de conscience et la capacité de la QRA pour les pentes et mouvements de terrain, il est recommandé que :

soient incitées les publications qui décrivent la dépendance d'échelle de la QRA dans l'étude des mouvements de terrain, l'échelle se rapportant à la complexité, au degré de quantification, au coût, etc.

soient encouragés les cas concrets de QRA qui illustrent le processus, en soulignant la caractérisation probabiliste de I'aléa et la quantification du risque. Des exemples spécifiques de caractérisation probabiliste des aléas pourront être sollicités dans un avenir proche.

le débat sur les contraintes et les limites d'erreur du processus de QRA soit accueilli comme une contribution positive à cette méthodologie en mutation. Les problèmes concernant la nécessité de la transparence du processus de QRA doivent être reconnus.

soit sollicité un soutien en faveur de la recommandation d'améliorer la capacité, telle que décrite ci-après.

soit organisé dans les prochaines années un atelier ou un colloque qui, outre la diffision de communications, impliquerait une expérience pratique de la QRA et pourrait déboucher sur la production de supports d'enseignement.

des organisations universitaires soient encouragées à intégrer la QRA dans les cours s'intéressant aux mouvements de terrain.

des exercices de prédiction de QRA (similaires à la prédiction de Classe A) soient mis au point et réalisés.

la recherche sur la QRA soit encouragée, notamment en ce qui concerne la modélisation de Ia mécanique de transition entre les mouvements lents et rapides, la distance parcourue et la vitesse, l'interaction entre mouvements de terrain et structure, et la vulnérabilité, ainsi que la probabilité de phénomènes extrêmes et les critères de risque tolérable, y compris les implications des aléas multiples sur les individus, les comportements des populations et l'attitude juridique, et du risque historique sur la tolérance.

et que :

le Groupe de travail de I'IUGS sur les mouvements de terrain (Commission sur l'évaluation du risque) élabore et publie un ensemble de définitions concernant la QRA pour les mouvements de terrain, qui soit autant que possible cohérent avec les définitions figurant dans les normes nationales sur la QRA. Ce travail devrait


Participation auxgroupes de travail intemationam

comprendre la mise au point de définitions décrivant l'intensité d'un glissement de terrain.

le Groupe de travail vise à coordonner la collecte de données pour l'élaboration d'une présentation de la ftéquence historique en fonction du nombre d'accidents mortels et de la réaction de la société à i'égard des glissements de terrain, de sorte que ces données puissent être analysées et publiées pour poursuivre la mise au point des critères sociétaux de risque tolérable applicables aux pentes et glissements de terrain. 11 faut y inclure : * les pentes naturelles et construites, * les données provenant de plusieurs pays, * les données provenant d'événements catastrophiques (très importants), * les données relatives aux autoroutes, voies ferrées, environnements urbains.

le Grouoe de travail vise à coordonner la collecte et l'élaboration de méthodes permettant de quantifier la probabilité d'un mouvement de terrain à partir d'informations subjectives, telles que géomorphologie, mouvement préhistorique.

le Groupe de travail enquête sur les moyens de diffuser t'information auprès des professionnels impliqués dans la QRA, des propriétaires et des responsables de la réglementation.

6. REMERCIEMENTS

La Commission de I'IUGS sur l'évaluation du risque, dont les membres américains participaient à l'atelier, tient à remercier pour son aide le département des Ressources hydrauliques du Service géologique américain d'Honolulu (Hawaii), pour la mise à disposition du lieu de réunion et pour son assistance logistique.


Pnrticipotion aux groupes de travail intemationau.

ANNEXE A

DÉFIN~TION DES TERMES UTILISES DANS CE DOCUMENT

Risque : Mesure de la probabilité et de la gravité d'un effet néfaste pour la santé, les biens ou I'environnement.

Le risque est souvent estimé par le produit : probabilité x conséquences. Cependant, une interprétation plus générale du risque implique une comparaison de la probabilité et des conséquences sous une forme autre qu'un produit.

Danger : Phénomène naturel (mouvement de terrain) caractérisé d'un point de vue géométrique et mécanique.

Aléa : Situation ayant le potentiel d'entraîner un effet indésirable. Les descriptions d'un aléa mouvements de terrain, notamment pour le zonage, doivent inclure les caractéristiques des mouvements de terrain, en particulier les volumes ou les zones sièges des mouvements et la probabilité de leur occurrence. Il peut aussi être pertinent de décrire les vitesses et les différentiels de vitesse des mouvements. Autrement dit, l'aléa est la probabilité qu'un mouvement de terrain particulier se produise dans une période donnée.

Eléments menacés : Population, bâtiments et travaux d'équipement, activités économiques, infrasttuctures et services publics situés dans Ia zone potentiellement affectée par des mouvements de terrain.

Probabilité (P) : Vraisemblance d'un résultat spécifique, mesuré par le rapport de résultats spécifiques sur le nombre total de résultats possibles. La probabilité s'exprime par un chiffre compris entre O et 1, O correspondant à un résultat impossible et 1 indiquant un résultat certain.

Vulnérabilité (V) : Degré de déperdition pour un élément ou un ensemble d'éléments dans le cadre de la zone affectée par le ou les glissements de terrain. Il s'exprime sur une échelle de O (aucune perte) a 1 (perte totale). Pour les biens, la perte sera équivalente a leur valeur. Pour les personnes, ce sera la probabilité qu'une vie donnée (l'élément menacé) soit perdue, si la ou les personnes sont affectées par le mouvement de terrain.

Analyse du risque : Utilisation des informations disponibles pour estimer le risque issu d'aléas pour des individus ou des populations, des biens ou l'environnement. Les analyses de risque comportent en général les phases suivantes : définition du champ d'application, identification des aléas et estimation du risque.

Evnluation du risque : Procédure d'analyse et d'évaluation du risque.


Estimation du risque : Procédure utilisée pour obtenir une mesure du niveau des risques analysés pour la santé, les biens ou l'environnement. L'estimation du risque comporte les phases suivantes : analyse de la fréquence, analyse des conséquences et leur intégration.

Evaluation du risque : Phase à laquelle des valeurs et des jugements entrent dans le processus décisionnel, de façon explicite ou implicite, en prenant en considération l'importance des risques estimés et des conséquences sociales, environnementales et économiques associées, afin d'identifier une série d'alternatives permettant de gérer les risques.

Gestion du risque : Processus complet d'évaluation et de contrôle du risque.

Risque acceptable : Risque que nous sommes prêts à accepter tel quel, dans le cadre de notre existence ou de notre travail, sans nous soucier de sa gestion. En général, la société ne considère pas comme justifiées les dépenses engagées pour réduire davantage de tels risques.

Risque tolérable : Risque que la société admet volontiers afin de garantir certains avantages nets, étant assurée qu'il est correctement maîtrisé, surveillé en permanence et réduit encore si possible et quand c'est possible.

Risque individuel : Risque d'accident mortel etlou de blessure à l'égard de tout individu identifiable (nommé) vivant dans la zone exposée au mouvement de terrain, ou ayant un mode de vie particulier qui peut le soumettre aux conséquences du mouvement de terrain.

Risque sociétal : Risque de blessés ou de morts multiples pour la société dans son ensemble : cas où la société aurait à supporter le fardeau d'un mouvement de terrain accidentel provoquant un certain nombre de morts, de blessés, de pertes financières, de dégâts sur l'environnement, et autres pertes.


Participotion auxgroupes de travail infernafionaux

Annexe 5 :


« Vers une évaluation opérationnelle du risque mouvements de terrain »

(Traduit de N. Morgenstern)

Participafion auxgroupes de travail internafionaux

Vers une évaluation opérationneile du risque mouvements de terrain

Norbert R MORGENSTERN Université d'Alberta, Edmonton, Alb., Canada

1. INTRODUCTION

L'évaluation du risque implique l'utilisation de méthodes probabilistes, qu'elles soient quantitatives ou qualitatives. Un certain nombre d'études générales ont vu le jour au cours des dernières années, toutes étant cohérentes sur le plan de leurs recommandations.

Une des principales recommandations de NRC (1995) est de former les nouveaux ingénieurs géotechniciens, ainsi que ceux qui sont en activité, aux méthodes probabilistes, si l'on veut exploiter pleinement les avantages et bénéfices de l'utilisation de ces méthodes. Les méthodes probabilistes ne sont qu'un des éléments de la réflexion basée sur le risque et MORGENSTERN (1995) a repris cette même recommandation en insistant toutefois sur les concepts de risque. WHITMAN (1996) a adhéré à cette idée et insisté sur la question-clé suivante : Que peut-on faire pour que les clients s'intéressent aux études fondées sur.un raisonnement probabiliste davantage qu'aux approches traditionnelles ?

En préalable à cet article, il faut défendre les méthodes probabilistes. Elles ne visent pas à remplacer les méthodes traditionnelles. Au contraire, leur force réside dans le fait qu'elles insistent sur l'incertitude et qu'elles offrent la possibilité d'en quantifier les effets, au moins en termes relatifs, et parfois même en termes absolus.

Les problèmes de mouvements de terrain sont dominés par l'incertitude, qu'il s'agisse d'une pente naturelle ou d'une excavation. L'incertitude naît à tous les stades de la résolution du problème, de la caractérisation d'un site à l'évaluation des propriétés d'un matériau jusqu'à l'analyse et la conception, en passant par l'évaluation des conséquences. Dans la pratique, on peut surmonter certaines de ces restrictions en appliquant la méthode « d'observation », une forme d'analyse indirecte du risque.

Toutefois, cela est loin d'être parfait. Ii y a beaucoup de ruptures qui pourraient être évitées grâce à une approche davantage axée vers I'incertitude, et l'ingénieur géotechnicien ne peut pas répondre uniquement en termes de facteurs de sécurité aux nouvelles questions qui lui sont posées. Parallèlement, les problèmes de mouvements de terrain sont extrêmement diversifiés et il est conseillé de promouvoir les nouvelles approches avec prudence, de crainte de discréditer toute l'initiative.

A ce stade, il est pertinent de juger du potentiel des procédures d'évaluation du risque appliquées aux mouvements de terrain. Le but de cette présentation est d'explorer les



progrès qui peuvent être faits au niveau de l'interface entre la théorie et la pratique, &in d'encourager les professionnels à évoluer.

2. ETAT DE LA CONNAISSANCE SUR CEVALUATiON DU RiSQUE DE MOUVEMENTS DE TERRAIN

L'évaluation du risque mouvements de terrain est décrit en détail par FELL (1994) et par WU; TANG et EINSTEIN (1996). On supposera ici que le lecteur connaît leurs travaux et ceux qui y sont associés ; les définitions et les principes ne seront donc pas repris dans cet article.

Une distinction peut être faite entre I'évaluation qualitative et I'évaluation quantitative du risque. La première, étudiée par HARTLEN et VIBERG (1988), s'effectue au moyen de méthodes de classement qui varient sur le plan des détails et de la complexité. BRAND (1988) a décrit un système utilisé à Hong Kong qui fait appel à une échelle d'instabilité représentant la probabilité de rupture et à une échelle de conséquence représentant l'éventuelle gravité des conséquences de la rupture. Ce système de classement a récemment été revu. PIERSON (1992) donne un autre exemple de gestion des pentes rocheuses le long des autoroutes. L'état des roches est classé de façon à ce que l'on puisse évaluer la probabilité relative de rupture et l'état des sites est classé afin de traduire les conséquences potentielles de la rupture. Ces classements sont combinés pour permettre d'évaluer le risque relatif, fournissant ainsi des orientations dans le cadre de l'atténuation du risque. Les schémas de classement les plus simples font appel à une matrice 3 x 3 et sont utiles lorsque la quantité de données est limitée.

Ce type d'évaluation qualitative du risque répond à de nombreuses attentes dans la pratique, en particulier lorsqu'on a besoin de classements relatifs pour la réalisation d'un zonage ou I'afFectation des ressources. On comprend aisément le rôle et les limites de ces méthodes et il est inutile d'en parler plus longuement ici. En revanche, nous allons insister sur I'état de la connaissance sur I'évaluation quantitative du risque.

Une pression grandissante est exercée sur l'ingénieur géotechnicien afin qu'il applique I'évaluation quantitative du risque aux problèmes de mouvements de terrain. Cette pression a plusieurs sources :

1) Les agences qui ne font pas partie de la communauté géotechnique développent des critères de risque qui influencent le travail de l'ingénieur et sa responsabilité professionnelle. Les ingénieurs géotechniciens ont tardé à participer à l'établissement de ces critères. MORGENSTERN (1995) donne l'exemple du Fraser-Cheam Regional District Planning Office (Bureau de planification du district régional Fraser-Cheam), au sud-ouest de la CoIombie britannique : celui-ci est confionté à des applications concernant des aménagements résidentiels et autres dans une zone présentant divers aléas dont des chutes de pierres, des coulées boueuses, des glissements de terrain importants et des inondations. Dans le cadre de son évaluation de risque, il demande à l'ingénieur géotechnicien de déterminer des probabilités de période de récurrence pour des événements d'amplitudes différentes. La question


Participation auxgroupes de travail internafianam

posée n'est pas de savoir si une pente est sûre ni de connaître le facteur de sécurité, mais d'obtenir une réponse statistique.

2) Les tribunaux sont disposés à accepter un risque tolérable. BUNCE, CRUDEN et MORGENSTERN (1995) décrivent une chute de pierres qui a eu lieu en 1982, tuant une femme et rendant son père infirme, alors qu'ils étaient pris dans des ralentissements sur l'autoroute 99 en Colombie britannique. Le père a poursuivi le gouvernement en dommages-intérêts et a obtenu gain de cause après avoir fait valoir ses droits devant la Cour suprême du Canada. La Cour a déclaré que le Ministère avait le devoir de protéger les usagers de ses autoroutes, protection qui couvre généralement l'entretien raisonnable des voies. La Cour a argué que le Ministère pouvait aisément prévoir le risque que l'autoroute pouvait représenter pour les usagers s'il n'était pas raisonnablement entretenu. Et il s'est révélé que cet entretien pouvait aller jusqu'à la prévention des blessures causées par une chute de pierres.

Même si le Ministère a mis en place un programme actif de stabilisation des pentes rocheuses, il s'est révélé défaillant dans sa conformité à une norme d'entretien raisonnable. Ce cas a créé un précédent juridique qui est d'intérêt géotechnique ; il a en effet défini le niveau de risque à partir duquel le système judiciaire considère que la population doit être protégée. II est intéressant de noter qu'aucune évaluation quantitative du risque n'a été fournie comme preuve.

3) Certaines agences ont adopté les méthodes probabilistes comme fondement de leurs études d'aménagements. WOLFF et al. (1996) décrivent l'évaluation de fiabilité des digues et levées élaborée pour le U.S. Corps of Engineers (Génie de l'armée américaine). Ce corps utilise des outils décisionnels basés sur le risque dans le cadre d'une analyse coûts - bénéfices pour planifier des études à différents niveaux liées à des projets de réhabilitation des ressources hydrauliques.

4) Certains problèmes sont pris en compte en étant exprimés en termes probabilistes et un meilleur équilibre est obtenu dans la résolution des problèmes si l'incertitude au niveau de la résistance est également prise en considération de manière explicite.

On peut citer comme exemple le concept basé sur la fiabilité appliqué à l'assise d'une plate-forme naturelle en eau profonde reposant sur de l'argile plastique, décrite par RONOLD et BYSVEEN (1992). Une incertitude considérable est présente dans la définition de la hauteur de vague significative qui commande le concept.

5) Les particuliers accueillent l'analyse de risque comme un moyen de comprendre leur exposition au risque mouvements de terrain et d'aider à établir des priorités quant à l'atténuation de ce risque.

Ce type d'analyse de risque implique souvent la construction d'un arbre d'événements fondé sur une combinaison de probabilités conditionnelies objectives et subjectives. VICK (1994) a insisté sur la capacité de ce type d'analyse à identifier


Pnrliciplion auxgroupes de bwaii inlemaiionaux

les modes de rupture, à rendre le processus d'appréciation plus transparent et à faciliter la communication concernant le risque.

6) Les assemblées d'élus et autres organismes publics se préoccupent de savoir si les mesures prises sont suffisantes quant à la protection de la population face aux risques mouvements de terrain. Ce souci est généralement très marqué immédiatement après une catastrophe due à un mouvement de terrain.

Suite au glissement de terrain de Kwun Lung Lau à Hong Kong en 1994 (Geotechnical Engineering Ofiice, 1994; MORGENSTERN, 1994), l'auteur a comparu devant une commission spéciale du Conseil législatif qui a notamment demandé si, à Hong Kong, les mesures d'atténuation du risque de glissement de terrain étaient suffisantes. Comme chacun sait, les glissements de terrain ne peuvent pas être totalement éliminés à Hong Kong, leur évaluation semble cependant meilleure dans le cadre du concept ALARA (as low as reasonably achievable - aussi faible que raisonnablement réalisable) qui requiert en fin de compte une comparaison entre les niveaux de risque sociétal réels et recommandés.

Il faut noter qu'à la fois par rapport au calcul du risque et à l'établissement du risque admissible, il faut faire une distinction entre le risque individuel ou spécifique au site et le risque sociétal. Cette distinction sera abordée plus loin.

3. ANALYSE QUANTITATIVE DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN

Deux éléments doivent être pris en considération : premièrement, I'analyse probabiliste de stabilité et, deuxièmement, Panalyse des conséquences. La première est beaucoup plus élaborée que la seconde et constitue généralement la seule requise pour l'évaluation spécifique au site des pentes stables.

Le cadre théorique de l'analyse probabiliste des pentes est établi depuis quelques années; il faut en attribuer le plus grand mérite aux pionniers dans ce domaine, notamment G. BAECHER, J. CHRISTUN, H. EINSTEIN, W. TANG, T.H. WU et d'autres qui ont défini la base théorique, mis au point des exemples et proposé des guides simplifiés de façon A ce que nous puissions comprendre correctement la formulation de la fiabilité pour la stabilité d'une pente. Les références sont données dans CHRISTIAN (1996) et WU, TANG, et EiNSTEiN (1996).

La probabilité de rupture d'une pente est généralement considérée comme étant simplement la probabilité que le facteur de sécurité, F, soit inférieur à l'unité. Il existe un certain nombre de techniques pratiques disponibles pour évaluer la probabilité de rupture d'une pente.

La méthode FOSM (facteur de sécurité) caractérise la distnbution de F en fonction de sa valeur moyenne et de son écart type. L'indice de fiabilité est recommandé comme mesure perfectionnée de la rupture et il peut être mis en relation avec la probabilité de rupture si la distribution est connue. Les détails de calcul d'après ANG et TANG (1975)

Rappott BRGM R 40856 41

ParIicipa!ion aux groupes de frovail internationaux

sont présentés dans le contexte de l'analyse de stabilité effectuée par CHRlSTïAN (1996).

Une autre méthode, appelée méthode par estimation de points, qui atteint le même objectif, a été décrite par LI (1992).

II faut maintenant faire une allusion particulière à la simulation de Monte-Carlo. L'estimation directe de la probabilité de rupture au moyen de la simulation de Monte- Carlo se déroule de la façon suivante :

1) déterminer la distribution appropriée des paramètres d'entrée, 2) générer un ensemble de nombres aléatoires pour les variables aléatoires

conformément aux distributions choisies des paramètres d'entrée, 3) déterminerF en fonction de l'ensemble des paramètres d'entrée aléatoires, 4) reprendre les étapes 2 et 3 pour obtenir un nombre suffisamment important de

simulations.

La simulation de Monte-Carlo est intuitivement intéressante, puisque l'évaluation des paramètres d'entrée est présentée de façon cohérente par rapport au style de la plupart des concepteurs. Les exigences de calcul étaient strictes dans le passé ; cela a changé aujourd'hui. Grâce aux progiciels vendus dans le commerce pour la simulation de Monte-Carlo (comme @ RISK), l'estimation de la fréquence de nipture n'est plus une tâche difficile. A condition qu'une analyse de F puisse être développée avec un tableur, sa répartition statistique et, par conséquent, l'indice de fiabilité peuvent être calculés.

La géostatistique a également fait des progrès considérables dans le domaine de l'évaluation de l'incertitude quant à la caractérisation des propriétés des sols. LACASSE . *

et NADlM (1996) résument Ces évolutions.

L'analyse des conséquences en est encore à ses balbutiements, que ce soit empiriquement ou théoriquement. La description détaillée des conséquences des mouvements de terrain est rarement présentée de façon à faciliter la construction d'un modèle analytique et peu de modèles de conséquences, voire aucun, ont été étalonnés dans la pratique. Toutefois, les outils de simulation qui existent pour l'analyse de rupture existent aussi pour la modélisation des conséquences, même si leur exploitation ne fait que commencer.

4. INCERTITUDE CONCERNANT LES PROBLEMES DE MOUVEMENTS DE TERRAIN

Si les outils destinés à l'analyse de la fiabilité des pentes sont tellement au point et si accessibles, pourquoi ne sont-ils pas plus utilisés 7

Les mouvements de terrain couvrent différents types de phénomènes, allant de chutes régulières et occasionnelles à des glissements, étalements et coulées, chaque type


. --

Porticiption auxgroupes de k m i l intemationouc

comprenant lui-même de nombreux modes. Les vitesses de mouvement peuvent également varier considérablement influençant de ce fait les conséquences du mouvement de terrain (CRUDEN et V-S, 1996). Pour un type particulier de mouvement de terrain, face à l'absence d'informations empiriques ou de jugements purement subjectifs, un modèle mécaniste doit être adopté pour effectuer une analyse quantitative. Pour de nombreux mouvements de terrain, notamment ceux qui impliquent un mouvement régressif, la modélisation mécaniste est rudimentaire.

Les glissements de terrain impliquent également une grande variété de matériaux. Ne prenant en considération que les sols eux-mêmes, MORGENSTERN (1992) a présenté une classification de ceux-ci qui met l'accent sur les différents degrés de confiance associés à la définition de la force motrice d'un sol dans le but d'évaluer la stabilité de la pente. La classification est reproduite à la Figure 1. Si un sol parfait est considéré comme étant un sol où le processus d'échantillonnage non perturbé et d'essai en laboratoire conduit directement à des paramètres qui commandent le concept, il existe très peu de sols parfaits.

Le rôle du facteur de sécurité dans l'étude de la pente est complexe. Un de ses rôles unanimement reconnu est d'exprimer l'incertitude et d'agir comme un facteur d'ignorance quant à la fiabilité des données en entrée de l'analyse. Cependant, un autre rôle essentiel du facteur de sécurité est qu'il constitue l'outil empirique qui limite les déformations à des valeurs tolérables dans le cadre de contraintes économiques. Le choix du facteur de sécurité approprié est très nettement influencé par l'expérience accumulée au sujet d'un sol ou d'une masse rocheuse particulière, et le concepteur expérimenté reconnaît cette diversité. MORGENSTERN (1991) a fourni des exemples pour souligner le fait que les analyses de stabilité traditionnelles, présentant parfois des valeurs de facteur de sécurité traditionnelles, ne sont pas toujours capables d'empêcher un comportement indésirable.

Dans le vocabulaire de l'analyse de risque, cette diversité implique qu'une incertitude considérable prédomine dans l'évaluation du risque mouvements de terrain. Pour des raisons pratiques, MORGENSTERN (199.5) a jugé bon de distinguer trois sources d'incertitude :

i) incertitude des paramètres ii) incertitude du modèle fi) incertitude humaine


Parficipiion auxgroupes de travail infernofianoux

Figure 1. Classification des sols orientée vers le problème (MORGENSTERN, 1992)

D'autres termes ont été utilisés par certains. KAY (1993) a développé la nature de l'incertitude totale dans le processus de conception géotechnique.

La capacité à appréhender I'incertitude des paramètres s'est développée au cours de ces dernières années et elle est performante. LACASSE et NADiM (1996) en résume les progrès et CHRISTIAN et al. (1992) propose un exemple pratique d'analyse de fiabilité de digues devant être construites sur des argiles plastiques et sujettes au fluage. Si l'incertitude majeure en matière d'évaluation du risque mouvements de terrain était I'incertitude des paramètres, l'application pratique des méthodes probabilistes serait beaucoup plus avancée. Malheureusement, l'incertitude majeure tient au modèle.

L'incertitude du modèle provient des lacunes de la théorie scientifique, nécessaire pour faire des prévisions en se fondant sur l'inférence des causes. Comme exemples d'éléments contribuant à l'incertitude du modèle, on peut citer : une atténuation de la déformation et une rupture progressive, l'incidence de la décompression sur la force d'un matériau en blocs, les problèmes de caractérisation des argiles crevassées, le processus de ramollissement au cours du temps et autres évolutions associées au drainage (gravitaire ou d'écoulement).

MORGENSTERN (1995) a cité un exemple pour montrer que les évaluations de stabilité des décharges non consolidées, évaluations fondées sur la présence d'une résistance de kottement à volume constant et de conditions drainées, étaient erronées, car des effondrements et des coulées non drainées peuvent survenir à des résistances de kottement mobilisées nettement inférieures à l'angle de fi-ottement à volume constant. Aucune manipulation statistique ne peut surmonter les limites des modèles qui sont fondamentalement imparfaits.


Participation auxgroupes de trilvaii internationaux

L'incertitude humaine ne doit pas non plus être ignorée dans la gestion pratique du risque. MORGENSTERN (1995) a également donné l'exemple d'une rupture de pente à Hong Kong qui était affectée par i'incertitude humaine. Cet aspect de I'incertitude ne sera pas abordé plus longuement ici.

5. VERS UNE EVALUATION DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN SPECIFIQUE AU SITE

MORGENSTERN (1995) a conclu sa troisième conférence de CASAGRANDE en déclarant :

((L'ingénierie géotechnique s'est toujours appuyée sur des exemples bien documentés et des case histories pour faire avancer I'état de la pratique. Les cas concrets insistant sur les procédures de gestion et d'évaluation du risque sont nécessaires pour encourager les techniciens à évoluer. Les ingénieurs expérimentés devraient accueillir cette perspective comme un moyen complémentaire aux techniques plus traditionnelles. »

Dans le contexte de l'évaluation du risque mouvements de terrain, le défi est de mettre au point des exemples et des cas concrets afin de faire avancer l'état de la pratique. Cette démarche est peu fréquente dans le cas des problèmes qui sont dominés par I'incertitude du modèle. Cela pourrait inclure l'évaluation de la stabilité des pentes dans des argiles crevassées peu plastiques et plastiques, des argiles fragiles, des problèmes dominés par une rupture régressive et d'autres problèmes influencés par des conditions de drainage local hétérogène.

Il est recommandé que des classes de problèmes soient sélectionnées lorsque I'incertitude du modèle n'est pas trop importante, et que les case histories de formes de rupture et de non rupture soient regroupés en termes probabilistes et comparés à une pratique plus traditionnelle. Les classes de problèmes pour lesquelles cette activité serait concrète et productive sont les suivantes :

i) rupture en rotation dans des argiles plastiques, non fluables, ii) rupture de glissement le long de plans de cisaillement préexistants à résistance

résiduelle, ïi) chute de pierres.

Le fait d'avoir inclus la chute de pierres dans les classes prioritaires souligne également la nécessité d'insister sur I'évaluation des conséquences davantage que cela n'a été le cas dans la pratique géotechnique passée.

6. VERS UNE EVALUATION SOCIETALE DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN

FELL (1994) propose un résumé concis des points qui affectent la définition de niveaux de risque admissible. Comme nous l'avons déjà fait remarquer, ceux-ci peuvent être


Purlicipolion auxgroupes de travail internotionour

établis dans le cadre du concept ALARA et certains pays, comme les Pays-Bas, ont légiféré sur ces critères. En théorie, il est souhaitable d'établir de tels critères et d'élaborer la courbe F-N pour un aléa donné en vue d'une comparaison. La courbe F-N est un tracé indiquant la fréquence de tous les événements provoquant un niveau de préjudice donné à N personnes ou plus. Cela peut également être exprimé sous la forme du coût des dégâts.

De plus, les critères de risque admissible nécessitent généralement que le risque involontaire maximum de décès d'un seul individu en un endroit donné ne dépasse pas un seuil établi.

Figule 2. Pmbability of tt:ith oc nn i~idividiial in the .+gillitc Ciit colnptired to rhc risk of involuritiuy ÿnd volu~itaxy iiciiviiies (Bunce cl al., 1995).

Figure 2. Probabilité de décès d'un individu sur le site Argillfe Cut par comparaison au risque d'actes accidentels et délibérés (BUNCE et al., 1995) [page 201

L'établissement de tels critères pour l'aléa mouvements de terrain et la comparaison avec la pratique en sont à leurs balbutiements et plusieurs approches peuvent être envisagées. La première utilise des données existantes pour construire les courbes F-N. Quelques rares organismes disposent de bases de données sufisamment riches pour aller très loin dans ce sens. Hong Kong est incontestablement une exception.

Des modèles d'arbres d'événements relatifs à des mouvements de terrain et à leurs conséquences, fondés sur des probabilités conditionnelles, peuvent être constmits et utilisés pour déterminer les relations F-N théoriques. Un étalonnage précis, chaque fois que possible, est essentiel si cette approcheveut aboutir à des résultats crédibles.


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Participation auxgroupes de travail infernafionaux

II est éventuellement possible d'utiliser des jugements politiques et sociaux au cas par cas pour aider à déterminer le risque acceptable. C'est ce qui a motivé l'analyse statistique de la chute de pierres décrite par BUNCE, CRUDEN et MORGENSTERN (1995) et citée précédemment. Le résultat de l'analyse a pu être comparé aux critères de risque admissible rassemblés par d'autres personnes (Figures 2 et 3). Il semble que les tribunaux aient instauré un test très conservateur concernant le risque de chute de pierres en Colombie britannique.

La quantification d'autres jugements, juridiques ou non, sur la base d'un cas concret, serait révélatrice. Elle éviterait également que la pratique de l'ingénieur géotechnicien ne soit limitée par des critères de risque admissible établis globalement par d'autres.

Figure 3. Risque de décès, P@) avec les limites supérieures et inférieurs pour la chute de pierres sur le site Argillite Cut par comparaison à celui de projets d'équipement

sélectionnés (BUNCE et al., 1995)



7. RECOMMANDATIONS

Les recommandations suivantes sont des activités prioritaires qui méritent une attention particulière afin d'étendre l'utilisation de l'évaluation du risque mouvements de terrain dans la pratique :

1) analyses probabilistes de stabilité : valider les capacités actuelles par l'intermédiaire d'études d'étalonnage ;

II) risque admissible : utiliser une approche à partir de case histones afin de faire la synthèse des perspectives sociétales actuelles concernant le risque admissible de mouvement de terrain ;

III) modélisation des conséquences (processus physiques) : étendre les capacités quant à la compréhension des mécanismes des mouvements de terrain lents et rapides ;

iv) modélisation des conséquences (méthodologie) : développer des exemples d'utilisation des arbres d'événements et d'autres supports pour l'analyse des conséquences des glissements de terrain.


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Parficipotion auxgroupes de travail infernafionaux

Annexe 6 :


K Approches systématiques de l'évaluation et de la gestion du risque mouvements de terrain »

(Traduit de H.H. Einstein)


Parlicipalion auxgroupes de truvail infernalionaux

APPROCEES SYSTEMATIQUES DE L'EVALUATION ET DE LA GESTION DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN

Herbert H. Einstein Massucl~usefLî Instr'tute of Teclznology, Cadridge, Mass, USA

1. INTRODUCTION

11 existe de nombreuses approches systématiques ou formelles de l'évaluation et de la gestion du risque mouvements de terrain ; elles vont des procédures cartographiques à celles qui recourent à l'analyse de la décision. Une cartographie des risques mouvements de terrain a été examinée et, en correspondance, une procédure d'analyse de la décision a été proposée au Sèmecongrès international sur les mouvements de terrain de Lausanne (EINSTEIN, 1988). Tout comme celle-ci, d'autres procédures semblables ont été adoptées ou recommandées dans différentes régions du monde (États-unis, Himalaya-Hindu Kuch, France, Suisse, Scandinavie), les aspects les plus importants étant résumés plus loin. La logique et la structure de cet article correspondent à ce que d'autres auteurs ont fait et, dans une certaine mesure, aux travaux que d'autres présentent durant cet atelier. Les similitudes entre cet article et ceux d'autres auteurs ne doivent pas masquer les différences. Elles devraient amener des discussions intéressantes et, nous l'espérons, indiquer de nouvelles pistes de travail.

Outre le résumé de la communication faite à Lausanne, cet article s'attache particulièrement aux aspects analytiques de la décision et aborde les évolutions récentes, notamment au niveau de la représentation des incertitudes naturelles, ainsi que, sur un tout autre plan, les différentes méthodes d'évaluation des dégâts.

Les procédures d'évaluation et de gestion du risque mouvements de terrain exigent, dans un premier temps, d'évaluer les conditions naturelles et préconisent, pour finir, des interventions comportant diverses mesures palliatives actives ou passives pour contrecarrer les mouvements de terrain. Cet article, après avoir posé un certain nombre de définitions, se poursuit par la description du cadre de la cartographie classique et par l'étude de l'approche analytique de la décision. Certains aspects particuliers de l'évaluation analytique de la décision sont ensuite discutés avant la conclusion.

Les mouvements de terrain, de même que des événements tels qu'inondations, tremblements de terre et avalanches, sont des phénomènes naturels incertains, donc souvent difficiles à prévoir, mais qui peuvent avoir des conséquences potentiellement très préjudiciables. Des termes comme (( phénomène », « incertitude » et « conséquences potentielles » doivent être matérialisés par cartographie et par d'autres procédures de description systématique. L'ordre dans lequel ils ont été cités est aussi l'ordre suivi dans la plupart des procédures d'évaluation. II faut décrire un phénomène


Pnrficipalion aux groupes de travail infernalionaur

avant d'étudier son imprédictibilité et, pour finir, de l'associer à ses conséquences. Les mots « danger » , « aléa » et « risque » seront utilisés pour caractériser ces phénomènes, leur incertitude et leurs conséquences :

Danger : Le phénomène naturel, ici Ie mouvement de terrain, est caractérisé sur un plan géométrique et mécanique. Cela correspond principalement aux descriptions ou aux classifications, telles que celles établies par VARNES (1978), l'UNESCO (1993), le Transportation Research Board (1996). Toutefois, cette notion inclut une association à un lieu déterminé. Le danger peut être actuel, comme une pente en reptation, ou potentiel, comme une chute de pierres. Pourtant, et ce point est très important, Ia caractérisation du danger ne couvre pas du tout les prévisions.

Aléa : La prédictibilité limitée du danger, autrement dit son incertitude, peut être traitée - par une évaluation formelle des probabilités pour un phénomène donné. Ainsi :

Aléa = probabilité de manifestation d'un danger particulier sur une période de temps donnée.

La définition de VARNES (1984) est légèrement différente car elle dit «(qu')aléa naturel signifie probabilité d'occurrence au cours d'une période de temps donnée et dans une zone donnée d'un phénomène potentiellement préjudiciable ». La divergence réside dans la définition géométrique que VARNES (1984) inclut expressément dans la définition de I'aléa alors, dans notre cas, elle est expressément incluse dans la définition du danger. Cette dernière option est préférable, car elle permet une description rigoureuse de la géométrie et des mécanismes, telle que celle utilisée dans l'Inventaire mondial des mouvements de terrain lWorId Landslide Inventorv. UNESCO. 1993). et -, , . parce qu'elle peut être traduite logiquement dans des expressions analytiques. Cet aspect est étudié plus en détail au paragraphe 4.2. La susceptibilité aux mouvements de terrain, telle qu'eile est utilisée dans-dé nombreuses cartographiques (par ex. BRABB et al., 1972), correspond à l'aléa, car elle établit une équivalence entre les probabilités spatiales et les probabilités temporelles.

Risaue : Comme le même aléa peut avoir des conséquences totalement différentes selon l'utilisation du terrain concerné, le risque se définit ici de la manière suivante :

Risque = Aléa x valeur potentielle de la perte

La perte peut inclure la perte de vies humaines et des blessures, les moins-values ou les effets non monétaires sur l'environnement. Cet aspect est discuté plus loin. Il faut cependant faire quelques remarques supplémentaires sur les mots risque et aléa: la définition du terne « risque » varie selon les disciplines. La définition ci-dessus, « aléa x valeur de la perte », ce qui revient à « probabilité d'un événement x conséquences de sa manifestation », est celle de la théorie de la décision statistique. Dans le domaine des assurances, le risque n'est souvent que la composante monétaire, c'est-à-dire uniquement les conséquences (voir, par exemple, V.4NhURCK.E et BOHNENBLUST, 1982 ; BACCHER, 1981). Une autre définition du risque est «Ifincertitude sur la manifestation d'un événement » (voir IOANNOU, 1984). Par ailleurs, il est souvent


Participation auxgroupes de travaif infernotionaüx

instructif d'utiliser les termes « dégâts » ou « conséquences » au lieu de «valeur de la perte ».

Vulnérabilité : Ce terme a été introduit par VARNES (1984) pour illustrer le fait qu'un « élément » menacé (par exemple, une maison) peut subir différents niveaux de perte du fait de ce danger. La vulnérabilité, exprimée sur une échelle allant de O à 1, est donc l'incertitude de subir une perte donnée. Comme nous le VeKOnS plus loin, elle peut être exprimée comme une probabilité conditionnelle.

3. DE L'ÉTAT NATUREL A L'ACTION : LA PROCÉDURE DE CARTOGRAPHIE

Cette procédure, basée sur une suite d'opérations ou de niveaux de cartographie permettant l'élaboration de contre-mesures, est bien définie (VARNES, 1984 ; BRABB, 1984; USGS 1982-83 ; PER, 1985 ; ANBALAGAN et SINGH, 1996). Ses différents niveaux sont décrits ci-après. Chaque description est suivie d'une liste de références contenant des exemples caractéristiques. Le lecteur peut aussi consulter le paragaphe 2.3 de la communication de Lausanne (EINSTEIN, 1988) pour trouver des exemples de ce type.

Niveau 1 - Cartes de l'état naturel

Les informations de base décrivant l'état naturel sont collectées sur le terrain et dans la documentation. Elles incluent les cartes topographiques, les cartes géologiques (surface, socle, cartes structurales), les cartes de la végétation, les cartes hydrologiques (précipitations, hydrographie, eaux souterraines), les cartes géotechniques, profils et résultats d'essais, les mesures des déplacements, les observations sur le niveau des eaux, et les observations visuelles.

Les informations de base sont largement ((analytiques » (VARNES, 1984) et n'incluent donc, en règle générale, ni synthèse ni interprétation. Dans certains cas cependant, elles comportent quelques aspects interprétatifs comme des interpolations entre affleurements ou sondages, ce qui doit alors être indiqué sur les cartes. Les cartes géologiques de surface et les cartes géotechniques contiennent aussi fréquemment des informations sur les mouvements de terrain existants. Très souvent, ces informations de base sont condensées et synthétisées sur une seule carte. Les cartes de géologie appliquée (voir, par exemple, HOEXTER et al., 1978) sont représentatives de ce type de cartes contenant des informations importantes (ne concernant pas nécessairement les mouvements de terrain), mais dont d'autres informations sont absentes. Les procédures actuelles de numérisation et de gestion de base de données offrent de nombreuses possibilités de collecte et de représentation des informations de base.


Parficipfion aragroupes & m a i l infernafionara

Niveau 2 - Cartes des dangers

Ces cartes, souvent appelées ((inventaires », localisent les instabilités de pente existantes et potentielles. Elles représentent une forme particulière de cartes d'analyse de terrain ; l'inclusion dans les cartes de niveau 2 des mouvements de terrain existants et potentiels n'est pas conforme aux normes de IWSGS, Service géologique américain (1982/83), qui font figurer les mouvements de terrain potentiels sur les cartes dites de stabilité des pentes, lesquelles font partie de la zonation des aléas, c'est-à-dire du niveau 3. Les cartes des dangers sont généralement élaborées à partir des cartes de niveau 1 complétées par les informations sur t'instabilité des pentes. Elles donnent, si cela est possible, des descriptions géométriques et mécaniques détaillées incluant, par exemple, le type d'instabilité de la pente au moyen des systèmes de classification de VARNES (1978), de l'UNESCO (1993) et de TRB (1996). il est important de consigner, s'il y a lieu, que différents phénomènes d'instabilité se produisent sous une même surface (une reptation de surface au-dessus d'un glissement en rotation se produisant en profondeur). 11 faudrait aussi établir la cartographie des zones susceptibles d'être affectées, comme les zones d'affaissement ou de « ninout », ainsi que de la vitesse du mouvement.

Les cartes des dangers ne comportent pas de prévisions au sens strict, comme les périodes de récurrence ou les probabilités des événements ; en revanche, elles indiquent les événements possibles. Comme exemples, on peut citer les cartes des dangers du DUTI (DUTI, 1985), les inventaires de mouvements de terrain (WIECZORECK, 1982, 1984) et les cartes des incidences des mouvements de terrain (RADBRUCH Hall et al., 1982 ; TAYLOR et BRABB, 1986).

Niveau 3 - Cartes des aléas

Les cartes d'aléas associent le danger (événement potentiel) et la probabilité de sa manifestation. L'aléa est généralement représenté à i'aide d'une échelle, soit sous la forme de probabilités soit à l'aide d'autres échelles, tant quantitatives que qualitatives (ex. nul, faible, élevé, très élevé). La cartographie des niveaux d'aléas utilise souvent une variété de symboles ou de couleurs, ou bien une combinaison de l'ensemble. Ces représentations sont souvent appelées cartes de susceptibilité relative des mouvements de terrain, plutôt que cartes des aléas mouvements de terrain. L'estimation des probabilités ou autres expressions semblables peut se faire de manière objective ou subjective, ou bien en associant les deux méthodes. Les cartes de ce type les plus connues sont sans doute les cartes françaises 2ERMOS (HUMBERT, 1972, 1977 ; ANTOINE, 1978) et diverses cartes américaines de susceptibilité des mouvements de terrain (BRABB et al., 1972 ; NILSJ3N et al., 1979 ; BRABB, 1984). Toutefois, il en existe beaucoup d'autres : VIBERG (1984) ; DUMAS et al. (1984) ; SOULE (1980) ; MALGOT et MAHR (1979) ; LPC (1978).

Rappori BRGM R 40856

Parliciption auxgroupes de travail internationaux

Niveau 4 - Cartes des risques

Ces cartes fournissent des informations sur i'aléa et ses conséquences potentielles, celles-ci couvrant les incidences qui affectent les vies humaines, qui ont des répercussions économiques ou qui provoquent des changements sur l'environnement. Une zone de surface donnée, soumise au même aléa, peut sub i des conséquences très diverses selon l'utilisation des sols existante. Il faudra donc généralement élaborer plusieurs cartes des risques pour une zone en particulier. L'approche la plus simple et la plus courante consiste à superposer les cartes des aléas et les cartes d'utilisation des sols. II peut non seulement arriver qu'un même danger (aléa) provoque des risques différents selon l'utilisation des sols, mais aussi I'inverse, c'est-à-dire des dangers (aléas) différents affectant une même zone peuvent aussi se manifester. Cela ne concerne pas seulement les glissements de terrain, comme nous l'avons indiqué plus haut (reptation de surface, mouvement profond), puisque des aléas totalement différents comme des mouvements de terrain, des avalanches et des inondations peuvent affecter la même zone. Les cartes des risques peuvent refléter cette situation. La carte de BERNKNOPF et al. (1988) est un bon exemple de carte des risques mouvements de terrain.

Comme nous venons de le voir, il est possible d'obtenir des cartes des risques en superposant une carte des aléas et une carte d'utilisation des sols ou, de manière plus parlante, une carte indiquant la valeur des biens. Non seulement une combinaison de cartes de ce type serait explosive sur le plan politique, mais elle risque de plus d'entraîner une simplification abusive des informations. C'est pourquoi, dans de nombreux cas, on ne dresse pas de cartes des risques existants mais on utilise la carte des aléas pour passer directement à l'action en élaborant des cartes de gestion et des mesures palliatives.

Niveau 5 - Procédures et cartes de gestion des mouvements de terrain

Les cartes des aléas et des risques sont rarement le produit final de la cartographie des mouvements de terrain, mais servent plutôt de base à la prise de décision. Les décisions prennent généralement la forme de mesures palliatives techniques, d'une gestion réglementaire, ou d'une association des deux. Les cartes de zonage qui excluent, par exemple, la construction d'habitations dans certaines zones, sont des exemples classiques de gestion réglementaire. Celle-ci est souvent très complexe, w elle institue différentes procédures de permis pouvant nécessiter des évaluations approfondies et une exploration complémentaire, ou aller même jusqu'à fixer des caractéristiques particulières (inclinaison de la pente, par exemple). En fait, dans ce cas, il s'agit d'une combinaison de gestion technique et de gestion réglementaire. Les mesures techniques d'atténuation vont des mesures de stabilisation aux mesures de protection, par exemple des couloirs d'éboulements aux dispositifs d'alarme.

En conclusion de ce paragraphe sur la procédure cartographique, il est important de souligner que pour aniver aux mesures palliatives techniques ou aux procédures de gestion, il n'est pas nécessaire de passer par toutes les étapes précédentes. Nous avons déjà vu que les cartes des risques sont souvent omises ; de même, il est possible d'établir


Parlicipalion aux groups & Pavail internalionain

des cartes de zonage directement à partir des cartes des aléas. Dans certains cas, l'élaboration des procédures de gestion suit directement la cartographie des dangers.

4. APPROCHE ANALYTIQUE DE LA DÉCISION DANS LE CADRE DE L'É-VALUATION ET DE LA GESTION DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN

4.1. Principes et cadre

La prise de décision en cas d'incertitude est étroitement liée à l'analyse du risque. La Figure 1 fournit un exemple possible de stnicture ou de cadre (voir aussi RAiFFA et SCHLAEER, 1964). La première étape de la procédure est la collecte d'informations servant a étabtu des relations entre les paramètres et la performance.

Ces relations s'expriment par des modèles de performance qui peuvent être des relations analytiques ou empiriques. La performance peut couvrir tout ce qui existe, de la performance d'une structure jusqu'au comportement d'un mouvement de terrain.

En général, la création des modèles de performance s'effectue d'abord selon une approche déterministe avant de suivre une approche probabiliste. Cette dernière se traduit par P~erformance] et P[ConséquencelPerformance]. II est ensuite possible de prendre des décisions en comparant la performance prévue avec la performance souhaitable ou acceptable. Comme le montre le graphique de la Figure 1, on peut aussi décider de mettre à jour » ou de modifier Ia performance prévue. La mise à jour peut, entre autres possibilités, impliquer la stabilisation (atténuation) d'un mouvement de terrain ou l'apport d'informations supplémentaires. Avant la mise à jour proprement dire, il est éventuellement souhaitable d'en examiner (modéliser) les conséquences. Cette étude peut, là encore, inclure l'incidence de la collecte d'informations supplémentaires, ce qui permettra ensuite de décider si cette opération en vaut ou non la peine.

Les termes et le cadre abordés ci-dessus présentent de fortes ressemblances avec le processus de gestion et d'évaluation des mouvements de terrain. La Figure 2 représente l'organigramme ou cadre correspondant à la séquence cartographie-action étudiée plus haut. Cet organigramme ressemble beaucoup à celui de la Figure 1 et les contenus sont en totale correspondance; les niveaux 1 et 2 correspondent à la collecte des informations et à la phase déterministe, les niveaux 3 et 4 à la phase probabiliste, et les actions du niveau 5 sont des décisions ; la mise à jour est plus détaillée sur la Figure 2 que sur la Fi gure 1.

Les paragraphes suivants étudient brièvement i'approche analytique de la décision, telle qu'illustrée à la Figure 2, et soulignent si nécessaire la relation avec les procédures de cartographie exposées plus haut. Un certain nombre de problèmes particuliers qui se posent déjà dans cette étude, ou qui se poseront par la suite, seront ensuite examinés de façon plus approfondie au paragraphe 5 ; il s'agit de la mise à jour, y compris de la prise


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en compte des actions dans le processus de mise à jour, et de l'évaluation probabilités objectives et subjectives.

Figure 1. Cycle d'analyse de la décision

Figure 2. Approche analytique de la décision appliquée à l'évaluation et la gestion risque mouvements de terrain (ü = Mise à jour)

des


4.2. EVALUATION DU RISQUE PAR ANALYSE DE LA DECISION

Les phases ou niveaux sont les mêmes que ceux étudiés au paragraphe 3, mais ils sont maintenant mis en relation ou en application avec des approches analytiques de la décision.

Niveau 1. Évaluation de l'état naturel

En termes d'analyse de la décision (Figure l), ce niveau fait partie de la collecte des informations. En pratique, les procédures de cartographie étudiées au paragraphe 3 s'appliquent ici aussi.

Niveau 2. Identification et description d u dange r

Ce niveau couvre à la fois la collecte des informations et la modélisation déterministe. Il est très important, dans le cadre d'une approche analytique de la décision, d'évaluer les dangers de façon quantitative. Cela signifie que les descriptions doivent inclure par exemple un volume, des profondeurs et des vitesses. De plus, le danger ne doit pas être seulement décrit à son point d'origine, mais aussi à son emplacement final (zones de runolit et d'affaissement).

Niveau 3. Détermination d e s probabilités et combinaison avec le dange r pour déterminer l e s a l éa s

Des probabilités peuvent être attribuées dans le cadre d'une procédure de mise à jour en une seule ou plusieurs phases, comme le montre la Figure 2. Très souvent, et en particulier dans certains cas bien documentés de chutes de pierres ou de glissements, les périodes de récurrence sont connues. C'est le cas des mouvements de terrain de Derborence et de Villars pour lesquels on dispose d'archives historiques indiquant des périodes de récurrence de 60 à 100 ans. De même, grâce à des observations soigneuses, NOVERRAZ (voir DUTI, 1985) a pu évaluer directement la prédictibilité de l'accélération ou du ralentissement des pentes en reptation. Dans de nombreux autres cas, on ne dispose d'informations sur les probabilités générales de mouvements de terrain que pour une zone ou une région donnée. C'est ce qu'illustre la carte générale des mouvements de terrain des États-unis (RADBRUCH Hall et ai., 1982). qui donne une idée de l'aléa général des mouvements de terrain sans fournir de probabilités détaillées. De même, les pentes qui entourent le lac de Genève glisseront en moyenne de 100 mZ par kmz et par an. Dans les deux cas, il est à la fois nécessaire et possible de définir les aléas avec plus de précision quand on visite les zones affectées. Cela signifie que les probabilités ((générales » initialement évaluées sont utilisées comme probabilités « préalables », mises à jour à l'aide d'informations locales complémentaires. Ce processus est examiné plus en détail au paragraphe 5.3 concernant la mise à jour ».

Ce qu'il importe de savoir et, si nécessaire, d'appliquer dans l'évaluation des aléas, ce sont les modalités permettant d'établir une relation entre des probabilités, qu'elles soient évaluées en une seule opération ou pendant un processus de mise à jour, et des états


Parlicipation auxgroupes de trnvail internationaux

naturels spécifiques. Pour ce faire, on peut recourir à des probabilités conditionnelles telles que :

P[accélération de la reptatiodpluie continue pendant une semaine]

II est possible d'affiner davantage si on inclut la végétation, l'inclinaison de la pente et d'autres aspects.

Niveau 4. Détermination du risque

Le paragraphe 2 définit le risque comme « aléa x valeur de la perte ». On obtient donc le risque en combinant I'aléa quantifié avec l'expression quantifiée de ses conséquences. La quantification d'un aléa a été étudiée plus haut. La quantification des conséquences passe par leur détermination et leur association avec une expression de la perte. Dans un premier temps, la discussion ci-dessous exclut les pertes de vies humaines qui seront traitées plus loin (paragraphe 5.4.1).

Un danger particulier (aléa) peut avoir des conséquences diverses. Une reptation de surface peut, par exemple, provoquer les dégâts suivants sur les bâtiments :

- dommages de type architectural (fissures d'une largeur inférieure à 1 cm) - dommages aux réseaux de services publics (fissuration des tuyauteries) - dommages structurels (les fonctions structurelles sont affectées).

Ces conséquences constituent les attributs des dégâts. Des dangers différents peuvent ou non avoir des attributs de dégâts dissemblables, et un même danger peut avoir divers attributs de dégâts (par exemple, plusieurs maisons réagissent différemment à une reptation de surface, et les terrains agricoles ne sont pas affectés de la même manière que les zones bâties).

Chacun de ces attributs peut être associé à un coût, comme une valeur de dépréciation ou des frais de réparation. Une des approches possibles consiste à utiliser directement le coût dans la détermination du risque, c'est-à-dire à multiplier le coût par la probabilité de l'aléa. Cependant, dans de nombreux cas, il est dificile, voire impossible, d'associer la conséquence à un coût (incidences sur l'environnement ou de nature esthétique, par exemple). Même dans le cas de dégâts de constmction évoqué plus haut, l'association directe à un coût est souvent problématique. Une fissure non réparée peut être parfaitement acceptable pour un propriétaire qui ne souhaite pas vendre ; si le bâtiment doit être vendu, cela peut avoir une incidence dont l'ampleur exacte dépend de l'état du marché. Comme exemple bien connu illustrant les problèmes posés par l'utilisation du risque sous cette forme simple, on peut citer celui de la manifestation d'événements rares ayant des conséquences graves ce qui, si on utilise la définition «coût x probabilité )) donne le même risque que les dangers fréquents mais de faibles coûts. La procédure utilisée pour traiter ce genre de probléme est instaurée à partir de fonctions d'utilité générale où :


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est la fonction d'utilité d'un vecteur d'attributs X. Ceux-ci peuvent être les conséquences sous forme de coûts ou non. Pour exprimer des fonctions d'utilité présentant plusieurs types d'attributs, on utilise des fonctions d'utilité à attributs multiples, celles-ci pouvant souvent être formulées sous une forme additive ou multiplicative simplifiée (KEENNEY et RAIFA, 1976) :

où ki sont des facteurs d'échelle permettant de mettre en relation les fonctions d'utilités des différents types d'attributs.

En utilisant des fonctions d'utilité, on peut traduire l'attitude d'individus ou de groupe à I'égard d'un attribut ou d'un vecteur d'attributs donné (RAïFFA et SCHLAïFER, 1964 ; -Y et RAIFFA, 1976 ; BAECHER, 1981).

Le risque peut donc se définir ainsi :

Et si plusieurs dangers affectent la même zone

Le vecteur des attributs X du danger 1 peut avoir les composantes suivantes :

XII = destruction d'un bâtiment X12= destruction partielle d'un bâtiment X13 = perte de pâture pour une saison, etc.

u(Xt) représente la fonction d'utilité des coûts de remplacement, de réparation, des frais d'hébergement provisoire, de la valeur du fourrage (dans cet exemple, tous les attributs sont associés à un coût, mais cela n'est pas indispensable, comme indiqué plus haut).

Nous avons indiqué plusieurs fois dans cet article qu'un danger peut ou non provoquer un dégât particulier (perte). Autrement dit, la probabilité que, par exemple, des fissures apparaissent en cas de reptation de surface n'est pas égale à "1". il s'agit là de la vulnérabilité selon la définition de VARNES (1984). En termes probabilistes, le fait qu'un danger puisse ou non provoquer un dégât s'exprime via des probabilités conditionnelles. Celles-ci peuvent être déterminées par des méthodes statistiques objectives, dans des cas comme un bâtiment sur la trajectoire d'une chute de pierres ; toutefois, en général, le jugement joue un rôle dans cette évaluation (voir paragraphe 5.2). Si des probabilités conditionnelles sont applicables, le risque s'exprime comme suit :


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Très souvent, il n'est pas souhaitable d'exprimer le risque pour une zone donnée en rassemblant toutes les conséquences, qu'elles portent sur les bâtiments ou sur l'agiculture. Cela est particulièrement vrai quand les cartes des risques servent d'outils de planification. Dans ce cas, il est souhaitable d'exprimer le risque pour les différentes utilisations des sols :

où RAn,c représentent, par exemple, les risques respectifs inhérents à l'utilisation des sols pour des maisons individuelles, des immeubles d'appartements et une exploitation agricole, tandis que sont les vecteurs d'attributs correspondants. De manière classique, en cartographie, on gère cette différenciation des risques par une superposition de cartes; les graphiques tracés par ordinateur peuvent être très performants dans ce cas (voir à ce sujet la communication faite par HXGHLAND, 1997, dans cet atelier).

Nous venons de traiter la détermination des risques de niveau 4 impliquant des dégâts localisés et spécifiques provoqués par un mouvement de terrain et, en fait, par tout aléa naturel ou artificiel. En outre, a priori, nous avons exclu jusqu'à présent les incidences sur la vie humaine. L'évaluation des dégâts, et donc du risque, va bien au-delà, et des aspects plus généraux incluant les incidences sur la vie humaine seront discutés au paragraphe 5.4. Néanmoins, nous avons pu démontrer à ce stade la possibilité de quantifier le risque, et ce, pas uniquement en termes de coût. Dans une approche d'analyse de la décision (Figures l et 2), nous sommes passés par la modélisation probabiliste avec les niveaux 3 et 4, ce qui permet désormais de prendre des décisions formelles ou d'entreprendre des actions.

Niveau 5 - Actions (Décisions)

Les actions ou décisions vont des mesures palliatives constructives aux procédures administratives.

Dans tous les cas, il s'agit d'une prise de décision avec incertitude. il est donc possible #appliquer des techniques décisionnelles appropriées ; celles-ci sont décrites ci-dessous à travers l'étude d'une série d'actions caractéristiques :

A Mesures palliatives passives B. Mesures palliatives constructives C. Dispositifs d'alarme D. Collecte d'informations supplémentaires


Participation auxgroupes de t r m i l internationaux

A. Mesures palliatives passives

Le meilleur exemple est l'interdiction ou la limitation de la construction, c'est-à-dire le zonage. Dans le cas le plus simple, cela reviendrait à éliminer les attributs associés aux dégâts des bâtiments, réduisant ainsi la fonction d'utilité associée, donc le risque :

où C n'inclut plus uniquement que les attributs sans relation avec des dégâts sur des bâtiments. POU; des raisons de simplicité, la vulnérabilité, c'est-à-dire ~[dZ~âtJdanger] n'est pas prise en compte dans cette discussion ; elle pourrait toutefois l'être facilement, comme nous Pavons montré plus haut. En général, cependant, ce type de limitation des droits de propriété est associé à des coûts pouvant aller de la valeur du bâtiment à une somme symbolique. Dans ce cas :

où C, = coût des mesures palliatives passives et R' = risque modifié (Il faut noter qu'une interprétation rigoureuse de la définition du mot «risque» donnée au paragraphe 2 ne correspondrait pas tout à fait à l'utilisation qui en est faite ici). R' < R indiquera que le risque modifié est plus faible que le risque initial, autrement dit que les mesures palliatives sont justifiées et qu'on peut décider de les appliquer.

B. Mesures palliatives (constructives) actives :

Elles vont du drainage au renforcement des structures existantes pour en faire des sortes de ((contreforts ». Elles auront pour effet, premièrement, de réduire la probabilité du danger c'est-à-dire l'aléa et, deuxièmement, d'éliminer certains des attributs de dégâts. Cette seconde incidence correspond à ce qui vient d'être examiné sous l'appellation de « mesures palliatives passives ». La réduction de la probabilité peut s'exprimer sous la forme d'une probabilité conditionnelle étant donné que Ppanger] initial devient PpangerJMesures palliatives]. La probabilité du danger modifié peut être obtenue par mise à jour formelle, comme indiqué à la Figure2 et détaillé plus loin au paragraphe 5.3.

Comme cela a été vu plus haut, pour les besoins d'une prise de décision, le risque doit inclure le coût ou toute autre ressource consacrée à la mesure palliative :

où C, = coût des mesures palliatives actives. Des mesures palliatives variées entraînent des réductions d'attibuts de dégâts différentes, des réductions de probabilité différentes et impliquent des coûts (ressources) différents.


Pnrficipntion auxgroupes de fravnil internationnia

L'expression ci-dessus Gquation 81 permet une comparaison simple de diverses mesures palliatives. il est également possible d'optimiser une série de mesures palliatives, comme le montre le paragraphe 5.4.2.

C. Dispositifs d'alarme

II existe de nombreux dispositifs ou procédures d'alarme contre les avalanches (ex. les « câbles de déclenchement »), ainsi que dans le domaine des procédures de la sécurité concernant barrages et réacteurs nucléaires (systèmes d'alarme téléphoniques, sirènes, plans d'évacuation). PAm (1981) étudie le problème posé par l'utilisation de l'observation du comportement des barrages afin d'éviter leur mpture ou de prévenir les habitants afin d'atténuer les conséquences d'un tel événement.

Les dispositifs d'alarme en cas mouvements de terrain seront généralement utilisés pour les instabilités à déplacement rapide, telles que les coulées boueuses, ou chutes et avalanches de pierres. Les dispositifs pris en compte ici sont ceux qui préviennent d'un danger imminent. Pour prendre en compte ceux qui sont destinés à avertir des effets d'un danger matérialisé (présence de rocs sur une route, affaissement d'une route), il sufit de modifier correctement les procédures présentées ci-dessous. La Figure 3 montre de façon détaillée le format d'évaluation des dispositifs d'alarme (procédures). Elle est représentée non seulement en raison de son utilité pour cette décision, mais aussi parce que toutes les procédures de prise de décision précédentes et suivantes destinées à atténuer le risque mouvements de terrain peuvent être représentées sous la forme d'une arborescence. D'autres auteurs (comme ROBERDS, 1991) ont également utilisé avec succès des arbres dans l'analyse du risque et de l'aléa mouvements de terrain.

II est important de souligner que, dans le cas précis des dispositifs d'alarme, la Figure 3 a été simplifiée. Elle ne montre pas qu'il est possible d'identifier correctement un mouvement de terrain imminent en l'absence de dispositif d'alarme, bien que la probabilité en soit très faible, tandis que, par ailleurs, une fausse alerte est toujours possible sans dispositif. La décision d'installer un dispositif d'alarme peut être prise en comparant la fonction d'utilité recherchée (coûts) de toutes les branches de l'arborescence, avec et sans dispositif d'alarme.

D. Collecte d'informations supplémentaires

De nombreuses procédures de zonage et de gestion des mouvements de terrain, ainsi que la pratique courante de l'ingénierie géotechnique, exigent la collecte d'un supplément d'informations. Cela entraîne la mise à jour des probabilités préalables afin de produire de nouvelles probabilités (ultérieures) reflétant l'ajout d'informations comme le montrent les Figures 1 et 2.

Bien que la procédure de mise à jour ne soit détaillée qu'au paragraphe 5.3., deux observations peuvent d'ores et déjà être formulées :


Pariicipalion auxgroupes de fravail infernalionala

la collecte d'informations supplémentaires peut éventuellement modifier les probabilités préalables, qui peuvent aussi ne pas en être modifiées. Plus important : de nouvelles informations peuvent augmenter ou diminuer la probabilité.

II est possible, et souvent souhaitable, de vérifier d'abord l'utilité de collecter des informations supplémentaires grâce à la modélisation des informations figurant sur la droite de la Figure 1. Pour ce faire, il faut réaliser une exploration (t virtuelle )) et vérifier si la collecte éventuelle de nouvelles informations ne risque pas de modifier les probabilités et/ou les conséquences (dégâts). Cela revient à calculer un risque modifié R' à partir de l'exploration virtuelle, puis à comparer, en termes simples, la différence R - R' avec le coût de l'exploration. Si (R - R') > coût de l'exploration, celle-ci est justifiée. Cette exploration virtuelle a été appliquée à la construction de tunnels (EINSTEIN et al., 1978) et a fait l'objet d'une présentation, illustrée par un exemple plus détaillé, au congrès de Lausanne (EINSTEIN, 1988).

5. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE LA PROCÉDURE ANALYTIQUE DE PRISE DE DÉCISION

Le paragraphe précédent faisait état de la nécessité de présenter davantage d'informations sur l'évaluation objective et subjective des probabilités, sur la mise à jour et les dégâts. C'est l'objet de ce paragraphe qui, en outre, illustre par quelques exemples concis l'application des procédures analytiques de décision. Auparavant, cependant, il faut traiter le problème posé par la nécessité d'évaluer l'aléa par d'autres méthodes que celles généralement utilisées en cas de catastrophes naturelles.

5.1. Ruptures souda ines et lentes o u u Tous l e s a l éa s (naturels) peuvent- ils être évalués de la même manière ? »

L'attribution de probabilités aux catastrophes ou événements naturels soudains, comme les inondations et les tremblements de terre, est un processus bien établi, même s'il donne parfois lieu à des controverses (KRINITZSKY, 1995). La même méthodologie a donc été appliquée aux événements rapides, tels que glissements de terrain, chutes de pierres ou avalanches. Toutefois, la détermination de probabilités est plus complexe pour les mouvements lents du type reptation. Dans ce cas, il ne sert à rien d'attribuer une probabilité d'occurrence. Nous avons, avec nos collègues de I'EPFL, élaboré une approche @UT& 1985) tout à fait adaptée à ces aléas permanents. Elle s'appuie sur la méthode d'évaluation mise au point par NOVERRAZ (DUTI, 1985) qui indique par des flèches (Figure 4) la tendance de la reptation à se poursuivre à la même vitesse, à accélérer ou à ralentir. Cette représentation graphique peut être associée à des probabilités comme le montre la Figure 5.

Cette méthodologie est intéressante car elle est transférable à d'autres phénomènes lents ou progressifs, comme les évolutions de la végétation et du niveau d'eau ou les incidences sur la population.


Parficipalion auxgroupes de travail internafionaux

5.2. Probabilités objectives et subjectives

Le thème récurrent de cette approche analytique de la décision est la quantification des incertitudes ou l'évaluation des probabilités. D'une manière générale, et plus particulièrement dans le cas des incertitudes géologiques, il existe deux types d'approches : les statistiques objectives (( fréquentistes » et les statistiques subjectives de ((degré de conviction ». Ces deux approches sont décrites brièvement et illustrées, suivies de quelques commentaires sur la manière dont on peut les relier. Les exemples ci-dessous concernent la géologie, mais les méthodes sont toutes deux utilisables pour évaluer les urobabilités d'autres ohénomènes naturels ou artificiels. L'utilisation de statistiques pour décrire des phénomènes géologiques est très largement traitée dans la littérature spécialisée, et la distinction entre approches objective et subjective a été étudiée plu~~particulièrement, notamment par BACCHER (1972).

5.2.1. Approches statistiques objectives <t fréquentistes relatives D

Par définition, ces approches évaluent ce qui est connu au moment présent. Dans le cas des mouvements de terrain, cela inclut les mouvements de terrain passés et présents, ainsi que tous les autres facteurs naturels existants ou passés (inclinaison de la pente, végétation, précipitations). Sur cette base, les mouvements de terrain passés et présents peuvent être exprimés sous la forme de taux d'incidence (probabilité de mouvement de terrain selon la formation) comme l'ont fait RADBRUCH-HALL et al. (1982), ou associés de manière statistique à d'autres facteurs naturels (indicateurs) comme l'ont fait CARRARA et al. (1977). Les probabilités ainsi déduites ne présentent pas de caractère prédictif (contrairement aux résultats obtenus par évaluation subjective). Comme on le verra plus loin, ces probabilités peuvent néanmoins servir de base pour l'évaluation de probabilités prédictives (fbtures)


Nœud d'état natwl O Nœud de décision

Coût du dispositifd'alarme PD Probabilité de danger - aléa R Risque en l'absence de dispositifd'ahne P, Exprime la probabüité que le dispositifd'alarme prévienne d'un danger imminent Pm Exprime la probabilité des dfgâîs wmpte tenu du danger P'~D Exprime la probabilité des dégâls modifibs compte tenu du danger et d'un dispositif

d'alarme op&aîionnel. Cette probabilité exprime le fait qu'une paxtic des personnes euou des biens peut êîre évacuée, ou au moins paxtiellemcut protegée si elle est alertée. Cette probabilité pourrait être subdivisée davantage pour exprimer l'efficacité des dürérentes composantes telles que les pmcédures d'évacuation, la firiode de temps disponible, le succès de dinérentes mesures de protection

Figure 3. Arbre de décisions pour une « action » de dispositifs d'alarme (voir aussi Einstein, 1988)


Participation auxgroupes de travail infernationoux

Figure 4. Aléa mouvements de terrain de Villars portant sur les mouvements de reptation (DUTI, 1985)


Participation auxgmupes de îrwail internationam

Pour illustrer brièvement une évaluation statistique objective, une approche élaborée par VENEZIANO, appliquée par ce dernier, CARI>ENïER et l'auteur de cet article (voir CARPENTER, 1984), est exposée ci-dessous. Cette approche repose sur un modèle de régression logistique :

dans laquelle :

PsP = probabilité de rupture de la pente X - =vecteur des grandeurs observables (inclinaison de la pente, etc.) dans lequel on

suppose que GCX) est une combinaison linéaire de fonctions données gi(X) :

où gi(X) sont des fonctions des grandeurs observables, exprimant la probabilité que la rupture se produise.

La méthode logistique a été appliquée avec succès à l'étude des mouvements de terrain le long du lac ROOSEVELT (lac-réservoir à l'arrière du barrage Grand Coulée sur la rivière Columbia). Au départ, ont été utilisées dix variables de données brutes (inclinaison de la pente, affaissement, etc.), deux variables dérivées (affaissement* = affaissement x altitude relative de la terrasse et indice de pente =

affaissement*

inclinaison de pente ainsi que cinq variables de type matériel. Ces dernières sont particulièrement intéressantes, car il ne s'agissait pas de « données brutes » telles que les angles de frottement, mais de données basées sur la combinaison de n'importe lesquelles des variables indicateurs (comme le type de sol et la dislocation). Ces variables matérielles sont des variables discrètes dont la valeur est O ou 1.


Parficipotion auxgroupes de travail internafionaux

Figure 5. Aléas exprimés sous une forme probabiliste à partir de la Figure 4. (Les nombres indiqués dans les cases correspondent aux valeurs de zones entourées

sur la Figure 4)

Cela montre que la procédure est applicable aux variables décrites tant de manière qualitative que quantitative.

Après les procédures d'analyses graphique et statistique, les variables suivantes demeurent :

4 variables quantitatives de « données brutes )) : rabattement, vitesse de rabattement, altitude relative de la terrasse, inclinaison de la pente

* 2 variables « dérivées » quantitativement : affaissement et indice de pente 3 variables discrètes : variables matérielles

Elles ont été complétées par :

9 variables spatiales discrètes et 4 variables temporelles discrètes.

La dépendance temporelle de la vitesse de rabattement et des variables temporelles directes a ensuite été incluse dans le modèle au moyen d'une analyse aléatoire simplifiée des valeurs dépendantes (voir CARPENTE& 1984), ce qui a permis d'obtenir un graphique de la probabilité des mouvements de terrain en fonction de la longueur (en miles) des rivières (voir Figure 6).

La prise en compte de cette dépendance temporelle est une amélioration par rapport aux précédentes analyses statistiques de l'aléa mouvements de terrain autour du lac ROOSEVELT (Jones, 1961).


Participaiion a m groupes de h.avail inlemationaux

Un autre exemple d'approche probabiliste objective porte sur la stabilité des pentes rocheuses. L'incertitude relative à la forme et la dimension des joints est un des problèmes classiques lié à l'étude des roches, en particulier le fait que les joints ne soient pas persistants (Figure 7a). Le recours aux techniques probabilistes constitue la manière la plus satisfaisante de décrire la persistance des joints. Il faut pour cela décrire la géométrie (forme et dimension) des joints par des modèles stochastiques (Figures 7b et 7c) qui peuvent alors être associés à des paramètres mécaniques et permettre d'obtenir des probabilités de rupture de pente (Figure 8). Cette approche est décrite en détail dans EINSTEIN el ai. (1983). Au lieu d'être exprimés sous forme de plages (Figure S), les paramètres mécaniques peuvent aussi être décrits de manière probabiliste. En outre, les modèles stochastiques de la Figure 7, qui supposent une répartition aléatoire des joints, ont été remplacés par des modèles plus sophistiqués représentant les mécanismes géologiques sous-jacents (Figure 9).

Le dernier exemple d'application de techniques statistiques objectives concerne les chutes de pierres. Dans ce cas, l'observation permet de déterminer la probabilité de détachement des roches d'une certaine taille, la probabilité qu'une portion de roche atteigne un point donné, et la probabilité qu'elle provoque un dégât particulier. Cette dernière évaluation prouve que le champ d'application de cette approche ne se limite pas aux phénomènes géologiques.

5.2.2. Approches subjectives de « degré de conviction »

Selon cette approche, des probabilités sont associées de manière subjective à I'occurrence de mouvements de terrain. Les probabilités de « derzré de conviction » sont - particulièrement bien adaptées aux phénomènes géologiques auxquels il est souvent impossible d'appliquer des techniques statistiques objectives. II est par exemple possible d'évaluer des probabilités subjectives concernant dés caractéri~ti~ies actueïles-dont la manifestation est incertaine. On peut citer l'apparition d'un défaut dans une partie d'un tunnel. Malgré l'existence éventuelle d'indications superficielles, il n'est pas certain que le défaut atteigne la profondeur du tunnel. Outre « les informations tangibles » telles que les indications en surface, le géologue base son évaluation sur son expérience. De même, il est possible d'évaluer la probabilité d'un mouvement de terrain, c'est-à-dire d'intégrer l'incertitude prédictive concernant l'activité du mouvement de terrain dans le futur. L'évaluation subjective de l'incertitude est courante en géologie et en ingénierie géologique. Elle s'exprime souvent verbalement par des expressions comme « pouvant se réactiver au cours des 10 prochaines années » ou « réactivation très probable ». Le pas à faire pour quantifier ces expressions est peu important, comme le montre parfaitement I'étude de l'évaluation de la reptation au paragraphe 5.1 : elle débute par une évaluation subjective purement mentale, exprimée dans un deuxième temps par une description graphique utilisant des flèches, pour déboucher finalement sur des probabilités (Figures 4 et 5).

Les probabilités subjectives quantitatives peuvent être évaluées directement. Autrement dit, au lieu de dire que le mouvement de terrain « s e réactivera éventuellement l'an prochain », on peut directement dire qu'il existe une ((probabilité de 10 % qu'il se


Participafion auxgroupes de lrnvail internotionaux

réactive ». Même s'il existe au départ une certaine réticence à s'exprimer de la sorte, l'expérience montre que le processus est plus direct que l'utilisation de formulations verbales.

Il existe aussi des procédures plus formelles permettant de quantifier des probabilités subjectives. Une approche classique consiste à comparer le résultat (en termes de valeurs attendues) de deux loteries, l'une portant sur les phénomènes naturels, le résultat de l'autre étant connu. BAECHER (1972) en fait l'étude détaillée. Des procédures d'évaluation formelles similaires utilisent le disque des probabilités ou du papier millimétré présentant des zones colorées de différentes tailles. Ces méthodes formelles sont d'un usage courant en gestion des affaires (SPETZLER et al., 1975). La méthode basée sur le disque des probabilités a été informatisée et intégrée dans une de nos approches de planification de l'exploration (KINNICUTT, 1995).


Participation auxgroupls de travail internationaux

Figure 7. Solution possible : modèle des problèmes de persistance et modèle stochastique


Participation auxgroupes de travail internationaur

Figure 8. Probabilité de rupture Pr, en tant que fonction de la profondeur de pente et des autres paramètres de la pente - Application du modèle stochastique de Veneziano

(d'après Einstein et al., 1982)


Participafion auxgroupes de travail infernafionaux

Figure 9. Modèle du système de fracturation géométrico-mécanique (Ivanova et al., 1995)

Comme la cohérence du chiffre obtenu importe davantage que la manière d'obtenir la probabilité (quantitative), il faut procéder à des contrôles de cohérence. Si l'on attribue à deux mouvements de terrain 1 et 2 une probabilité de réactivation respective de 30 % et 50 %, toute comparaison sérieuse entre eux exige de s'assurer que les indicateurs observés impliquent une probabilité environ 1,5 fois plus grande dans le second cas que dans le premier. Cette comparaison doit être répétée à chaque nouvelle évaluation des mouvements de terrain et peut entraîner la modification des probabilités attribuées à une étape antérieure. Parallèlement, un contrôle de cohérence inverse doit être mené quand les probabilités comparées sont identiques.

Outre l'application ci-dessus à la modification de la vitesse de reptation pour les mouvements de terrain à déplacement lent, l'évaluation subjective des probabilités permet de nombreuses autres applications en ingénierie géologique en général, et pour l'évaluation des mouvements de terrain en particulier. La zone de Villars (Suisse) constitue un autre exemple probant. Outre les pentes en reptation, certaines autres présentent des glissements soudains avec des intervalles de récurrence de 60 à 80 ans. Des probabilités objectives sont associées à ces phénomènes soudains. Cependant, le géologue a utilisé ces données de probabilités objectives, en les associant à ses connaissances sur d'autres pentes (topographie, situations souterraines, exposition, etc.) pour effectuer une évaluation subjective des probabilités de mouvements de terrain soudains sur ces autres pentes.

Les probabilités contenant une composante subjective peuvent donc être évaluées directement, par la méthode indiquée plus haut ou grâce au rapport de chances pour ou contre (odds ratio) :


Pariicipaiion aux groupes & bm>ail infernafionaux

oh3 ration = insi si able]

- stable]

qui est souvent plus facile à estimer. La comparaison de différents rapports de chances, et leur mise en relation avec le rapport de chances d'une pente dont PIinstable] est connu, permettent d'obtenir les autres probabilités d'instabilité.

5.3. Mise à jour

Les Figures 1 et 2, et en particulier l'étude du paragraphe 4, ont montré que i'approche analytique formelle de la décision se compose d'un certain nombre de cycles de mise à jour avec retour d'informations. Autrement dit, les probabilités sont actualisées pour tenir compte de certaines actions, telles celles indiquées ci-après :

1. La première évaluation des probabilités ne se fait pas en une seule opération ; elle utilise des probabilités préalables et des indicateurs permettant d'obtenir des probabilités ultérieures comme l'illustre la partie droite de la Figure 2.

2. Des mesures palliatives actives modifient les probabilités de danger (voir paragraphe 4).

3. La plupart des actions (mesures palliatives passives et actives, dispositifs d'alarme) peuvent modifier la vulnérabilité, c'est-à-dire P[ConséquencelDanger]

4. De nouvelles informations modifieront les probabilités. II ne faut pas oublier qu'elles peuvent être réelles ou virtuelles quand on compare des stratégies d'exploration différentes avec le modèle informationnel.

La procédure probabiliste formelle qui permet de passer des probabilités initiales ou préalables aux probabilités mises à jour ou ultérieures est la mise à jour bayesienne. Elle est représentée sur la partie droite de la Figure 2 dans le cadre d'une évaluation en plusieurs phases des probabilités.

P' RIA] = probabilité ultérieure que le danger Bj se matérialise, étant donné que I'indicateur A existe ;

popj] = probabilité préalable du danger Bi ; PIAIBj] = fonction de vraisemblance, c'est-à-dire probabilité que l'indicateur A

existe si le danger Bj existe ; Expression au dénominateur = fonction de normalisation


Parficipotion auxgroupes de travail internafionaux

La fonction de vraisemblance reflète le processus de mise à jour spécifique, généralement exprimé sous la forme d'une matrice de vraisemblance. Pour expliquer de façon plus détaillée la fonction de mise à jour formelle, il est préfèrable de montrer et d'étudier les fonctions de vraisemblance pour les exemples de mise à jour donnés ci- dessus.

1. Première évaluation des probabilités

La probabilité générale d'un mouvement de terrain dans une zone donnée (les pentes entourant le tac de Genève, par exemple) est connue, mais doit être mise à jour pour une partie de cette zone sur laquelle on dispose de davantage d'informations, par exemple sous la forme d'arbres déformés.

La mise à jour bayesienne prend alors la forme suivante (sans terme de normalisation) :

P1[Instabilité localelhbres déformés] = p"[instabilité générale] x [lzl P[Arbres déforméslInstabilité locale]

dans laquelle la fonction de vraisemblance, c'est-à-dire le dernier terme peut être exprimé sous la forme d'une matrice de vraisemblance.

2. Les mesures palliatives actives réduisent l'aléa, c'est-à-dire Plllanger]

I Dirlontd hiii no nQl exirt 7

La mise à jour bayesienne est la suivante : P1pangerlMesures palliatives] = ~ ~ p a n g e r ] x Pmesures palliativeslDanger] il31

'ttees LLXJI Inctxhil~ty I%uo

La fonction de vraisemblance (dernier terme) est en fait une fonction d'efficacité pouvant s'exprimer sous la forme :

P .- hicb ( P - ~xdiu;n

où Pi apparaît mus la forme 1-(l-Penicde) et Pz SOUS la forme (1 - Penioltite), et où P , ~ ~ i t e exprime l'efficacité des mesures palliatives.

I k ~ s not cxir 1 P ., low - 1 P - ~nedi~ i i i 7 r [ ~ i ~ o n e d TircsiL<K~I ùisi.ibili:yl


Participation auxgroupes de Iravail internationaux

3. De même, l'incidence des actions sur la vulnérabilité (P[Conséquence[Danger] peut être formulée de la même manière :

P'[Conséquence 1 Danger et Action] = ~ ~ [ ~ o n s é ~ u e n c e l ~ a n g e r ] x P[ActionlConséquence et Danger] [Id1

La matrice de vraisemblance devient plus complexe dans ce cas, puisqu'il faut exprimer différentes combinaisons d'actions et de dangers.

4. Incidence des informations supplémentaires obtenues par exploration

état géologiquelExploration] = PO @tat géologique] x ~@x~lorationlÉtat géologique] i.151

Dans ce cas, la matrice de vraisemblance est simple et très semblable à celle du cas no 1. Elle est souvent désignée par l'expression « matrice de fiabilité d'exploration B, car elle exprime la fiabilité avec laquelle l'exploration considérée représente la réalité (un exemple classique est celui de l'écartement inter-joints mesuré dans un sondage et représentant l'écartement entre les joints à l'état naturel).

5.4. Dégâts

La description formelle des dégâts dans le cadre d'une analyse de décision a été étudiée au paragraphe 4. Cette étude n'a traité que l'évaluation des dégâts matériels associés à un événement unique, la manière de les exprimer quantitativement et la façon d'exprimer de manière analytique les modifications apportées à ces dégâts par certaines actions. Il est nécessaire de prendre en compte un certain nombre d'aspects supplémentaires :

Incidence sur la vie humaine Décisions impliquant plusieurs options Incidences à grande échelle des mouvements de terrain, et comparaison de celles-ci

5.4.1. Incidence sur la vie humaine

Cet aspect couvre deux points connexes : la prise en compte des cas mortels et l'acceptabilité subjective du risque.

Les cas mortels ont fait l'objet d'une attention particulière sous forme d'enquêtes sur les taux d'incidence des morts accidentelles (SIA, 1980), d'évaluations des coûts de sécurité (STIEFEL et al., 1985) et d'études complètes dans le cadre de la sécurité des barrages (PATE, 1981 ; VANMARCKE et BOHNENBLUST, 1982 ; SCHNïITER, 1976). Du point de vue de l'évaluation du risque, il est possible de traiter les cas mortels en attribuant une valeur monétaire à une vie et en utilisant la fonction d'utilité générale appropriée. Celle-ci exprime très souvent le rejet du risque si les cas mortels comptent


Participation auxgroupes de travail intematianaur

entre 1 et lOOpersomes, et la neutralité du risque si leur nombre est supérieur (BOKNENJ3LUST, 1981). II faut cependant souligner que la valeur associée à la perte d'une vie humaine dépend de la probabilité de cette perte. Les statistiques sur les taux d'accidents (SIA, 1980) indiquent que la probabilité des accidents liés à des activités relativement courantes (trafic autoroutier, activités domestiques) est comprise entre 1w3 et lo4 par an ; cette probabilité semble « acceptable » dans notre société (voir PA=, 1981, qui fait une excellente étude sur ce sujet). Les valeurs monétaires généralement utilisées pour exprimer la perte d'une vie humaine, soit 0,5 à 5 millions de dollars par personne, s'appliquent aux accidents dont la probabilité est acceptée. Dans le nombreux cas, cependant, le décideur estime qu'il est totalement inacceptable d'attribuer une valeur monétaire à la vie humaine et refuse donc «tout risque de cas mortel P. Ce point sera examiné au paragraphe 5.4.2, dans le cadre de l'optimisation.

Comme l'a déjà montré le paragraphe précédent, on trouve davantage pour l'acceptabilité du risque que pour les cas mortels. Le lecteur est renvoyé au tableau de WHITMAN (BAECHER) (WHITMAN, 1984), notamment aux articles de FELL (1997) et de WANG et al. (1997) présentés à cet atelier.

5.4.2. Prise d e décision impliquant plusieurs options

Dans la plupart des cas, la simple comparaison du risque et des différentes actions comme nous l'avons fait jusqu'ici ne suffit pas, et il est souhaitable de trouver une solution optimale. Par analogie avec la procédure étudiée par VANMARCKE et BOHNEMBLUST (1982), ce problème d'optimisation peut être formulé comme suit :

Fonction objective

f (u(c,,,)+ ~ [ ~ a n ~ e r l ~ c f i o r i , ] ~ u(xe))= z,, [161 où :

Action i = type d'action (diverses mesures palliatives actives, passives, etc.) C, = coût d'une action donnée Yi = attributs des dégâts modifiés par l'Action i

II sera souvent impossible de se limiter à minimiser la fonction objective, et il faudra imposer des contraintes qui pourront être essentiellement de deux sortes :

contraintes budgétaires : C,<Cb,d,t et contraintes du nombre de cas mortels : P@langerlAction il s PL

PL étant le risque annuel acceptable de cas mortels. Les cas mortels, d'individus ou de groupes, peuvent s'exprimer sous la forme déjà mentionnée. C'est ainsi que l'on peut définir des contraintes acceptables sur les cas mortels.


Participation magroupes de h-mail infernalionaux

Le problème de l'optimisation peut être formulé comme un problème de programmation en nombres entiers (VANMARCKE et BOHNENElLUST, 1982) pour exprimer le fait qu'une action donnée est exécutée ou non.

Évidemment, beaucoup d'autres outils applicables à la prise de décision et à la recherche opérationnelle sont disponibles pour déterminer les actions appropriées. La discussion ci-dessus vise simplement à montrer qu'il est possible d'évaluer formellement différentes actions, puis de les comparer.

Une autre façon de comparer différentes actions avant une prise de décision consiste à en étudier les coûts marginaux. La courbe de la Figure 10 illustre la relation entre la réduction de l'aléa et le coût. Les décideurs, y compris les institutions politiques, peuvent ainsi fixer le rapport AléaICoût qui est acceptable. L'avantage de cette approche est d'utiliser l'aléa à la place du risque ; c'est aussi une bonne façon de traiter les points sensibles comme les cas mortels. En fin de compte, elle convient bien à la détermination des priorités en matière de financement des mesures palliatives.

5.4.3. Comparaison des dégâts liés aux mouvements d e terrain

Les méthodes basées sur le risque, qu'elles s'appuient sur le coût ou sur les fonctions d'utilité, de même que les procédures d'optimisation et de détermination des coûts marginaux, traitent toutes d'événements uniques. Elles se révèlent insuffisantes pour évaluer l'impact régional ou national des mouvements de terrain et pour comparer des régions ou des pays les uns aux autres. De plus, dans la plupart des cas, elles ne traitent que les dégâts directement liés aux événements et ne tiennent pas compte des conséquences indirectes sur l'économie ou la vie en général. Dans le domaine des comparaisons internationales notamment, comme I'inventaire des mouvements de terrain, il serait souhaitable de disposer de comparaisons de plus grande ampleur. Le groupe de travail de l'UNESCO sur I'inventaire mondial des mouvements de terrain (UNI3SC0, 1991), sous la direction de D. CRUDEN, a élaboré une procédure d'évaluation des dégâts plus large. L'année dernière, R LOBRY et moi-même avons travaillé sur ce problème et défini quelques nouvelles approches. Tout cela est brièvement résumé ci-dessous.

Rappoii BRGM R 40856

Participation aux groupes de travail internationaur

Figure 10. Procédure de détermination des coûts marginaux

L'approche de CRUDEN

Dégâts exprimés en année-personne

, Dé~â t s (en unités monétaires] Productiod(année-personne) [17]

où la productiodannée-personne = PIB annuel Population

Cette expression permet de comparer les dégâts générés par les mouvements de terrain dans des pays ayant des niveaux de vie différents.

Là encore, les dommages sont exprimés en année-personne, mais l'incidence du mouvement de terrain est régionalisé par association à la portion du PNB et de la population correspondant à la région concernée. Ainsi, les dégâts sont plus importants dans la région affectée que sur le reste de la nation.

II est possible d'affiner cette approche en rapportant la production par année-personne au nombre de personnes ayant un emploi rémunéré uniquement, et en distinguant entre les différents types de dégâts (installations de production, installations d'assistance, etc.).


-- - -

Participalion auxgroupes de h-mail internationaux

Nombre d'heures de fravail annuelles

Les dégâts provoqués par les mouvements de terrain provoquent effectivement une diminution du PNB. 11 est possible de calculer le nombre d'heures de travail supplémentaires qui seraient nécessaires pour rétablir la valeur d'origine du PNB (en absence de mouvements de temain). Ces heures de travail sont utilisées, mais ne créent pas de richesse nouvelle.

Cas mortels exprittiés sous forme d'un déficit de production

La formule suivante est applicable :

Coût d'un décès en unités monétaires = 112 x Espérance de vie x Nombre de morts x . . . . . .PiBIPopulation [ l s l

(Le « 112 » suppose que les gens travaillent pendant la moitié de leur vie).

En divisant l'expression ci-dessus par PIB/Population, on peut exprimer la perte d'une vie humaine sous la forme d'année-personne :

Perte d'une vie humaine en année-personne = '/z espérance de vie x Nombre de décès 1191

Cette méthode peut encore être affinée si on indique l'âge réel des victimes et leur contribution à la production.

Méthode basée sur le revenu

Cette méthode calcule la diminution du revenu moyen provoquée par les dégâts d'un mouvement de terrain au niveau régional ou national. Cette baisse de revenu entraînera l'augmentation du nombre de vivant au-dessous du seuil de pauvreté. Cette augmentation donnée en chifies relatifs ou absolus peut servir à exprimer les dégâts.

Méthode des ratios de dégâts

Cette méthode proposée par PATE (1981) établit une relation entre chaque type de dégât et une valeur de base. Exemple :

Ratio des pertes humaines RI = Décès Population de la région

Ratio des ressources naturelles Rz = Zone forestière détruite Zone forestière de la région

etc.


Participation aux groupes de trmail internationaux

Ces ratios peuvent être représentés sur des graphiques à plusieurs axes, afin d'exprimer les dégâts liés à un ou plusieurs mouvements de terrain. Cette méthode peut être davantage affinée si l'on associe chaque ratio à un «degré de catastrophisme)) (WYLER et BOHMENBLUST, 1991).

Toutes ces méthodes d'évaluation des dégâts ont leurs avantages et leurs inconvénients. C'est pourquoi il sera sans doute nécessaire d'en utiliser plusieurs pour obtenir un tableau complet d'une situation. Elles ont entre autre l'avantage de pouvoir être appliquées à des divers événements naturels et provoqués par l'homme, et offrent donc un moyen de comparaison globale

6. CONCLUSIONS

L'aléa mouvements de terrain, le risque mouvements de terrain et l'incidence de diverses mesures palliatives peuvent être évalués formellement à l'aide d'une méthodologie d'analyse de la décision. La structure de l'approche analytique de la décision est fondamentalement la même que celle de l'approche cartographique classique. La principale différence réside dans la formulation des probabilités. L'utilisation d'expressions probabilistes et quantitatives présente en général l'avantage de permettre la représentation de processus cohérents, ce qui facilite la comparaison entre des risques différents et entre les effets de mesures palliatives différentes. Toutefois, le plus important n'est pas tant I'utilisation de chiffres que la mise en œuvre d'un processus de réfiexion cohérent. La nécessité d'attribuer et de manipuler des probabilités oblige à une prise en compte complète de l'ensemble du processus de mouvement de terrain, de l'origine du mouvement jusqu'à ses conséquences et, en particulier, de tous les aspects annexes, ce qui, finalement, est tout aussi important que l'obtention de résultats chiffrés particuliers.

Cet article et la réflexion dont il procède sont le fniit de nombreuses années d'étude et d'expérimentation. Ils doivent beaucoup aux discussions avec mes collègues du MIT et d'autres institutions du monde entier, ainsi qu'à leurs idées et à leurs travaux. Les noms cités explicitement ou fournis en références bibliographiques reflètent cet apport. Je veux profiter de l'occasion qui m'est offerte pour les remercier tous.


Participation auxgroupes & iravail internationaux

Annexe 7 :

Landslide Risk Assessment, Cruden & Fell (Eds) O 1997 Bal kema, Rotterdam, ISBN 90 541 0 91 4 9

« Gestion du risque mouvements de terrain »

(Traduit de R. Fell et D. Hartford)


Porficipoiion auxgroupes de frovail internafionoux

Gestion du risque mouvements de terrain

Robin FELL Scltool of Civil and Environntentai Engineering, The University of New Soutlt Wafes,

Sydney, Nouvelle-Galles du Su4 Australie

Des HARTFORD BC Hydro, Vancouver, Colombie britannique, Canada

1. INTRODUCTION

L'ingénierie des mouvements de terrain et des pentes a toujours impliqué une certaine forme de gestion du risque, quoique celle-ci ait rarement été officieIlement reconnue comme telle. Ce type de gestion de risque parallèle consistait essentiellement en I'exercice d'une appréciation technique de la part d'ingénieurs expérimentés. De récents progrès dans l'analyse et l'évaluation du risque commencent à fournir des procédures systématiques et rigoureuses visant à formaliser les appréciations techniques et à améliorer la pratique de l'ingénierie des pentes.

La gestion du risque mouvements de terrain, comme beaucoup d'autres formes de gestion de risque portant sur des aléas naturels etlou de génie civil, est une discipline relativement nouvelle qui connaît une évolution de ses techniques d'analyse. Des articles présentant les derniers progrès en la matière sont signés de VARNES (1984), EINSTEIN (1988), FELL (1994), MORGENSTERN (1995) et du Transportation Research Board (1996). WHiTMAN (1984) et CHIUSTIAN et al. (1992) en ont également abordé certains aspects.

La gestion du risque est relativement bien implantée dans d'autres secteurs, notamment le nucléaire ou les industries de traitement dangereux; des normes d'analyse et de gestion du risque y ont été mises au point, par exemple pour l'hygiène et la sécurité (1988, 1989% 1992). Dans le contexte de la société, une réglementation de la sécurité implique l'obtention d'un équilibre approprié entre le coût et la sécurité sur toute une gamme d'activités diverses. S'il est possible d'atteindre cet équilibre, que soit partiellement ou totalement, il faut disposer de méthodes cohérentes d'évaluation pour l'ensemble des activités concernées.

Pour élaborer des méthodes de gestion du risque mouvements de terrain, il est important de se souvenir de l'extrême variété des problèmes de stabilité liés aux mouvements de terrain et aux pentes auxquels il faut répondre. Les systèmes doivent être capables de traiter des mouvements de terrain, qu'ils soient :

de faible envergure (rocs isolés, par exemple) ou très importants (plusieurs millions de mètres cubes), extrêmement lents (quelques millimètres par an) ou extrêmement rapides @lus de 100 kmlh),


Parficipaîion auxgroupes de travail internationaux

situés sur des pentes naturelles (chutes de rochers, coulés de débris, avalanches, etc.) ou sur des pentes construites par l'homme (déblais et remblais, pour des autoroutes, à l'arrière de bâtiments, de maisons, etc.), un aléa pour les biens matériels ou la vie humaine.

Les systèmes doivent égaiement prendre en compte le fait qu'il existe de multiples niveaux de détails et des méthodes différentes susceptibles d'être utilisées en fonction de la situation ; par exemple, une analyse probabiliste détaillée peut être appropriée pour des pentes ayant fait l'objet d'une étude technique poussée, alors que des méthodes d'observation fondées sur la géomorphologie et le jugement d'un expert peut convenir pour l'analyse des pentes naturelles.

Cet article présente le cadre conçu pour la gestion du risque mouvements de terrain : après l'exposé de propositions de définitions et d'un cadre général de gestion du risque, il examine des exemples relatifs à un cadre d'évaluation du risque appliqué à différentes situations, puis aborde l'utilisation du zonage des aléas et des risques mouvements de terrain. Suivra une étude détaillée de suggestions de critères de risque acceptable, dans le but qu'ils fassent I'objet d'une discussion durant l'atelier.

Plusieurs auteurs ont proposé des définitions applicables à la gestion du risque mouvements de terrain, dont VARNES (1984), EINSTEIN (1988), les Nations Unies (1991), FELL (1994) et MORGENSTERNN (1995). Malheureusement, et peut-être à cause de l'absence de préoccupation oficielle ou institutionnelle à cet égard, les termes et définitions proposés sont peu cohérents entre eux.

Pour compliquer l'affaire, la terminologie de la gestion du risque est souvent l'objet d'interprétations et d'utilisations erronées : le risque signifie différentes choses pour différentes personnes ou professions. Ii est donc indispensable d'aboutir à une compréhension claire de la terminologie. C'est pourquoi les définitions de termes et leur interprétation devraient globalement être identiques pour toutes les disciplines, moyennant quelques modifications mineures en cas de situations spécifiques.

II existe des normes de gestion du risque dans certains pays, comme l'Australie, la Nouvelle Zélande (1995) et le Canada (Canadian Standards Association, 1991) ; outre celles-ci, le texte sur les représentants de t'Hygiène et la Sécurité (1992), les articles cités plus haut concernant les mouvements de terrain, ainsi que les documents de I'ANCOLD (1994), ont servi à déterminer la terminologie et les définitions suivantes. Celles-ci devraient faire l'objet de discussions durant t'atelier, et un consensus (du moins, une opinion générale) sera dégagé afin d'être publié dans les actes. La ou les sources des définitions sont mentionnées.


Participation auxgroupes de travail infernationaux

Risque acceptable : Risque que nous sommes prêts à prendre plutôt tel quel, dans le cadre de notre existence ou de notre travail, sans nous soucier de sa gestion. En général, la société ne considère pas comme justifiées les dépenses engagées pour réduire davantage de tels risques [l] [4].

Aléa : Situation pouvant avoir un effet indésirable [2]. Les descriptions d'un aléa de mouvement de terrain, notamment dans le cadre du zonage, doivent inclure le volume ou la zone du mouvement de terrain, ainsi que sa probabilité d'occurrence 161, [5], [7]. II peut également être intéressant de spécifier sa vitesse et sa vitesse différentielle.

Eléments menaces (E) : Population, bâtiments et travaux d'équipement, activités économiques, infiastructures et services publics situés dans la zone potentiellement affectée par des mouvements de terrain [5, 6,7].

Identification de l'aléa : Reconnaissance qu'un aléa existe et définition de ses caractéristiques 121.

Risque individuel : Risque pour tout individu identifiable (nommé) vivant dans la zone concernée par la rupture de pente, ou ayant un mode de vie particulier qui peut le soumettre aux conséquences de la rupture de pente [d'après 11.

Probabilité (P) : Vraisemblance d'un résultat spécifique, mesuré par le rapport des résultats spécifiques sur le nombre total de résultats possibles. La probabilité s'exprime par un chiffre compris entre O et 1, O correspondant à un résultat impossible et 1 indiquant un résuttat certain [3].

Risque : Mesure de la probabilité et de la gravité d'un effet néfaste pour la santé, les biens ou l'environnement 121.

Le risque est souvent estimé par l'expression mathématique des conséquences d'un événement néfaste (c'est-à-dire le produit « probabilité x conséquences »). Cependant, une interprétation plus générale du risque implique la probabilité et les conséquences sous une forme autre qu'un produit. Cette présentation est parfois utile du fait qu'un éventail de conséquences se dessine alors, chaque ampleur étant associée à sa propre probabilité d'occurrence. Pour les mouvements de terrain, les deux représentations sont pertinentes, la dernière étant utilisée à l'origine avec des conséquences intangibles identifiées via des calculs ultérieurs de valeurs attendues pour les conséquences dont on peut estimer « les coûts du risque » et les comparer à des critères de décision quantitatifs Dl-

Analyse du risque : Utilisation des informations disponibles pour estimer le risque issu d'aléas pour des individus ou des populations, des biens ou l'environnement. Les analyses de risque comportent en général les phases suivantes : définition du champ d'application, identification des aléas et estimation du risque 121.

Évaluation du risque : Procédure d'analyse et d'évaluation du risque 121.


Porficipation auxgroupes de travail internofionata

Maîtrise du risque : Procédure de prise de décision dans le cadre de la gestion du risque, ainsi que la mise en œuvre, l'application et la réévaluation de son efficacité sur une base régulière, à partir des résultats de l'évaluation du risque comme apport d'informations direct [2].

Estimation du risque : Procédure utilisée pour obtenir une mesure du niveau des risques analysés pour la santé, les biens ou l'environnement. L'estimation du risque comporte les phases suivantes : analyse de la fréquence, analyse des conséquences et leur intégration [2].

Évaluation du risque : Phase à laquelle des valeurs et des jugements entrent dans le processus décisionnel, de façon explicite ou implicite, en prenant en considération l'importance des risques estimés et des conséquences sociales, environnementales et économiques associées, afin d'identifier une série d'alternatives permettant de gérer les risques [2].

Sûr : Exempt de toute nuisance ou risque [3].

Pente sûre : Pente suffisamment stable pour que sa présence n'impose aucun risque inacceptable à la population (d'après [a]).

Risque sociétal : Risque pour la société dans son ensemble : cas où la société aurait à supporter le fardeau d'un mouvement de terrain accidentel provoquant un certain nombre de morts, de blessés, de pertes financières, de dégâts sur l'environnement, et autres pertes (d'après [II).

Risque spécifique (&) : Probabilité x vulnérabilité pour un élément donné [S, 6, donc ,&=PxV

Système : Entité physique finie qui, dans un environnement propre, atteint un objectif déterminé grâce à l'interaction de ses composantes. Cette définition implique les caractéristiques suivantes : a) Le système est identifiable. b) Le système est constitué de composantes interactives ou de sous-systèmes. c) Toutes les composantes sont identifiables. d) Les limites du système peuvent être identifiées [2].

Dans le cas d'une évaluation basée sur le risque et concernant la sécurité d'une pente, le système comprend généralement deux sous-systèmes : le volume potentiellement instable de la pente, et toute chose affectée par une xupture totale ou partielle de celle-ci. Certains aléas sont internes au système (faiblesses internes), d'autres (comme des chutes de pluie extrêmes ou des tremblements de terre) sont des aléas externes qui franchissent les limites du système.

Risque tolérable : Risque que nous admettons volontiers afin de garantir certains avantages nets, étant assurés qu'il est correctement maîtrisé, surveillé en permanence et réduit encore si possible et quand c'est possible (d'après [Il).


Pariicipafion auxgroupes de travail internationaux

Dans certaines situations, le risque peut étre toléré, car les individus menacés n'ont pas les moyens de réduire le risque même s'ils reconnaissent que celui-ci n'est pas correctement maîtrisé.

Risque total (Ri) : Chiffrage prévu des morts, blessés, dégâts matériels et interruption de l'activité économique. C'est le produit du risque spécifique &) multiplié par les éléments menacés (E) pour tous les mouvements de terrain actuels et potentiels situés dans la zone étudiée. D'où :

Vulnérabilité (V) : Degré de déperdition pour un élément ou un ensemble d'éléments donné dans le cadre de la zone affectée par le ou les mouvements de terrain. Il s'exprime sur une échelle de O (aucune perte) à 1 (perte totale) [SI, [6]. Pour les biens, la perte sera équivalente à leur valeur; pour les personnes, ce sera la probabilité qu'une vie donnée (l'élément menacé) soit perdue, si la ou les personnes sont affectées par le mouvement de terrain.

Légende

Health and Safety Executive - Hygiène et sécurité (1992) Canadian Standards Association (1991) Standards Australia and StandardsNew Zealand (1994) ANCOLD (1994) VARNES (1984) FELL (1994) Nations Unies (1991) US Bureau of Reclamation - Bureau américain pour la régénération des terrains (1989)

3. CADRE APPLICABLE À LA GESTION DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN

3.1 Cadre générai

La procédure de gestion du risque comprend trois éléments :

1. Analyse du risque 2. Évaluation du risque 3. Gestion du risque

L'analyse et I'évaluation du risque sont des sous-ensembles de la gestion du risque, et l'analyse du risque un sous-ensemble de l'évaluation du risque, comme l'illustre la Figure 1.


Pdicipafion auxgroupes de travail inlerna!ionaux

En revanche, si l'on applique une approche par les normes d'ingénierie, le niveau de sécurité n'est pas connu, et ce sont plutôt les normes de conception, construction et maintenance ayant fait leurs preuves par le passé qui servent de base à la prise de décision. Les normes se multiplient généralement si une installation conçue à partir de normes vient à faillir, car l'échec d'une installation technique représente pour beaucoup l'échec des études d'ingénierie. En termes d'approches basées sur les normes, le métier de l'ingénierie est presque totalement maître du niveau de sécurité des installations conçues. Nous utilisons l'adverbe « presque » pour signifier que les normes d'ingénierie ne sont pas décidées uniquement par des ingénieurs, les exigences des tribunaux, l'économie et les attentes de la population jouant également un rôle. Malheureusement, il n'existe pas de cadre homogène pour intégrer toutes les composantes de l'approche basée sur les normes, et le secteur de l'ingénierie doit souvent tenter de trouver un équilibre entre les intérêts fréquemment opposés des propriétaires, qui paient les honoraires des ingénieurs, et de la population qui serait affectée par la défaillance de I'installation. L'une des conséquences de cette situation est la responsabilité légale énorme que supportent les ingénieurs, responsabilité qui, dans bien des cas, est plutôt plus importante que celle que connaissent d'autres professions en rapport avec la sécurité publique.

À l'inverse, les méthodes basées sur le risque impliquent l'acceptation d'une défaillance comme une conséquence inévitable du besoin de la société en installations techniques. Une défaillance est tolérée sous réserve que les risques (probabilité de rupture x conséquences) soient tolérables. Les méthodes basées sur le risque, quand elles sont utilisées pour des évaluations de sécurité concernant des installations existantes, n'impliquent pas le concept de "conception prévue en cas de défaillance", et de nombreuses critiques concernant I'ingénierie basée sur les risques ne sont pas applicables.

Les techniques de gestion du risque procurent une approche intégrée de la prise de décision en matière de sécurité et ont comme avantage pour l'ingénieur de ne pas le confronter à la détermination d'un niveau de sécurité approprié ; ce niveau est défini par les décideurs politiques responsables de ces aspects. Les ingénieurs effectuent l'analyse du risque et fournissent une mesure du degré de sûreté de l'installation. La mesure dans laquelle celle-ci doit être sûre est déterminée par le propriétaire ou l'organisme gouvernemental qui représente la population (responsables de la réglementation). Les ingénieurs peuvent assurer divers services liés à la gestion du risque en plus de l'analyse elle-même ; ils peuvent même assister les décideurs quand ceux-ci mettent au point les techniques d'analyse de la décision et choisissent les critères de décisions appropriés, sans pour autant être responsables de la décision définitive.


Participation auxgroupes de travail infernatianaur

Figure 1 : Procédure de gestion du risque

3.2 Analyse du risque mouvements de terrain

L'analyse du risque peut être pratiquée à différents niveaux de détails allant des évaluations qualitatives à des analyses quantitatives détaillées du risque. Les méthodes quantitatives détaillées d'analyse qui utilisent des arbres d'événements et de défauts et qui intègrent des formulations probabilistes de charges, ainsi que des modèles probabilistes d'analyse de l'état limite extrême, procurent une base permettant de mesurer le degré de sûreté d'une pente. Grâce à ce type d'analyse, il est possible de comparer les critères des décisions basées sur le risque appliqués au risque analysé.

Cependant, cela ne veut pas dire que, pour estimer la probabilité d'un mouvement, des méthodes basées sur l'analyse et qui seraient moins détaillées, telles que celles de type géomorphologique et/ou historique, ne constituent pas des approches valables pour l'évaluation quantitative de risque.


Participfion auxgroupes de travail internationaux

L'analyse du risque mouvements de terrain est un processus itératif selon lequel sont définis dans un premier temps : une appréciation générale de l'aléa, sa probabilité d'occurrence et ses conséquences. Grâce à ce processus de sélection, il est possible de repérer les aspects qui semblent contribuer le plus au risque total, et d'écarter les questions moins importantes de manière à la fois systématique, identifiable et rationnelle. Les points restants sont ensuite soumis à une analyse plus rigoureuse, une analyse complémentaire plus détaillée pouvant être effectuée par la suite si nécessaire.

L'analyse technique du risque mouvements de terrain comprend essentiellement deux éléments : la probabilité d'occurrence et les conséquences afférentes. L'approche déterministe de la conception des pentes exige habituellement l'évaluation d'un facteur de sécurité à partir de la résistance au cisaillement et des pressions interstitielles. Pour ce faire, il faut au préalable évaluer les mécanismes probables de mpture.

En revanche l'évaluation du risque mouvements de terrain oblige à traiter un nombre plus important de questions, parmi celles-ci :

Quelles sont, pour la pente, les caractéristiques de géométrie, géologie, eaux souterraines (et superficielles), ainsi que les mécanismes potentiels du mouvement ? Un ou des mouvements de terrain s'amorceront-ils sur la pente; quelles sont les probabilités d'amorce d'un mouvement et quelles en sont les causes ? @ar exemple, pluie, fonte des neiges, gel, dégel, tremblement de terre, déforestation, activité de construction) Où se produiront le ou les mouvements de terrain sur la pente, avec quel volume et quels mécanismes seront responsables ? Quelle sera la rapidité de déplacement ?

* Y aura-t-il des signes précurseurs (comme des fissures ou un mouvement qui permettront une réduction de la probabilité de mouvement ou des conséquences, par exemple grâce à l'évacuation des personnes) ? Le mouvement initial se mobilisera-t-il pour une seconde phase (qui, par exemple, sera plus rapide comme une coulée de débris) ? Sur quelle distance et à quelle vitesse le mouvement de terrain se déplacera-t-il ? Quels biens etlou personnes seront atteintes par le mouvement de terrain et quelle est leur probabilité temporelle ?

* Quelle est la vulnérabilité des biens et des personnes à l'égard du mouvement de terrain ? Quel est le risque pour les biens et les personnes ?

Cela peut sembler beaucoup plus compliqué que l'approche normale mais, en réalité, i1 ne s'agit seulement que de formaliser le processus de réflexion et le cadre de décision, puis de les placer dans un contexte de risque.

Plusieurs auteurs ont abordé les détails du cadre d'analyse du risque du mouvement de terrain, parmi eux: VARNES (1984), EINSTEIN (1988), HARTLEN et VIBERG (1988), CHRISTIAN et ai. (1992) , MORGAN (1991), MORGAN et al. (1992), E L L (1994), ANDERSON et al. (1996), LEROI (1996) et Wü, TANG et EINSTEIN (1996).


Participotion auxgroupes de îravaif intemationaur

Pour évaluer les probabilités, il est généralement plus facile, et probablement plus précis, de prendre en compte des probabilités conditionnelles. Par exemple, d'après MORAN et al. (1992) :

R@I) est le risque (probabilité annuelle de mort d'un individu)

P o est la probabilité annuelle de la manifestation de l'aléa (le mouvement de terrain)

P(SIH) est la probabilité d'impact spatial (c'est-à-dire la probabilité qu'il y ait un impact sur un bâtiment) étant donné l'événement.

P(T1S) est la probabilité d'impact temporel (c'est-à-dire la probabilité que le bâtiment soit occupé) étant donné l'impact spatial

V(LIT) est la vulnérabilité de l'individu (probabilité de mort de I'individu étant donné l'impact).

Dans un cas impliquant des dégâts matériels, I'expression équivalente serait :

R(PD) est le risque (valeur annuelle de la perte matérielle)

P o est la probabilité annuelle de la manifestation de l'aléa (le mouvement de terrain)

P(S1I-I) est la probabilité d'impact spatial (c'est-à-dire la probabilité qu'il y ait un impact sur un bâtiment) étant donné l'événement.

V(PIS) est la vulnérabilité du bien (proportion de la valeur du bien perdue)

E est i'élément menacé (par exemple, la valeur du bien).

En évaluant le risque de cette manière, il sera plus facile d'évaluer les probabilités conditionnelles et la vulnérabilité, et de procurer, pour différents lieux appartenant au corps principal d'un mouvement de terrain ou à la zone d'accumutation qu'il atteint, des schémas d'occupation et l'incidence des mesures d'avertissement (en permettant aux personnes de fuir un mouvement de terrain potentiel, réduisant ainsi V(L1T)).

Si on évalue un risque, non pas un nombre de morts, mais en coût des dégâts (sur une construction par exemple), il nous faut spécifier ce qu'est (( l'élément » menacé. Par exemple, la vulnérabilité d'un (( élément » composé d'une chambre dans une maison limitrophe d'un petit mouvement de terrain peut être élevée (O$) ; mais si (( l'élément » était la maison dans sa totalité, celle-ci étant peu susceptible de subir des dégâts d'envergure du fait du mouvement limité, la vulnérabilité pourrait être faible (0,l). Même si l'on considère le risque en termes


Participation auxgroupes de trovoil internationaux

de mort potentielle, la vulnérabilité d'une personne qui dort dans cette chambre sera plus importante que celle des autres occupants de la maison.

La vulnérabilité des morts et des dégâts matériels peut également être très variable. Une maison peut présenter une vulnérabilité équivalente et élevée à un mouvement de terrain lent et rapide, alors que les personnes vivant dans ce lieu peuvent avoir une vulnérabilité peu élevée face à un mouvement de terrain lent (ils peuvent s'éloigner de la trajectoire), mais présenter une vulnérabilité supérieure face à un mouvement de terrain rapide.

Les calculs de la probabilité d'un mouvement de terrain, de sa rapidité et de la distance qu'il a parcourue (trajet des matériaux déplacés au-delà du front de la rupture superficielle), ainsi que de sa vulnérabilité, sont détaillés dans les autres communications d'introduction présentées à l'atelier.

4. EXEMPLES DE CADRES POUR L'ÉVALUATION DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN

L'évaluation du risque mouvements de terrain peut être (et a été) appliquée à de très diverses situations. Celles-ci enrichissent de leurs propres caractéristiques l'analyse nécessaire pour évaluer le risque. Les paragraphes suivants présentent des exemples démontrant certains des problèmes posés et la manière dont ils peuvent être abordés.

4.1 "Big Slide ", John Hart Lake, Vancouver Island, Colombie britannique

4.1.1 Le problème

11 existe une importante pente sur le site de développement de Campbell River géré par BC Hydro (système en cascade de trois barrages et lacs-réservoirs dans un Parc provincial), celle-ci étant connue sous le nom de «Big Slide D. La rupture de Big Slide, qui pourrait être suflisamment importante et rapide pour provoquer une vague assez haute pour submerger le barrage causant la rupture de celui-ci, pourrait se traduire par une énorme catastrophe humaine, environnementale et écologique ; BC Hydro est en train d'étudier la possibilité qu'une activité sismique puisse déclencher la liquéfaction et Ia rupture de la pente. Le système de Campbell River est wnstruit sur Vancouver Island, une des zones les plus actives sur le plan sismique de Colombie britannique et se situe à environ 30 km de la source du tremblement de terre de 1946 (M 7.3). Un aléa secondaire, plus précisément une brèche au niveau du Lower Campbell Lake par un prolongement du mouvement, a été considéré comme très improbable.

Le premier auteur de cet article a rendu visite à BC Hydro en mars 96 et, dans le cadre de sa visite, a été invité par cet organisme à regarder les données relatives à la zone de Big Slide, à évaluer la situation géotechnique et à proposer des moyens de traiter les problèmes posés du point de vue de l'évaluation du risque. L'exercice n'était pas complet, et il s'agissait seulement de faciliter la discussion.


Pariicipation auxgroupes de travaif internationaux

Figure 2 : Secteur de « Big SIide », Lac John Hart, Ile de Vancouver, Canada.


Participdion aurfpupes de travail internationaux

Fiyre 3 : Photographie aérienne du secteur de « Big Slide B.


Participation auxgroupes de frnvuil internationoia

Figure 3 : Photographie aérienne du secteur de Big Slide ».


Parlicipaiion a u x g ~ o u p s de iravail internationaux

4.1.2 Commentaire sur la nature du mouvement d e terrain dans la zone d e "Big Slide"

Un rapide coup d'œil aux photographies aériennes de 1977 et aux dessins disponibles réalisés en 1956 avant le remplissage du lac-réservoir, indiquent que la zone de Big Slide avait l'apparence d'un mouvement de terrain sur les clichés aériens de 1938 et de 1977. La zone en forme d'arc mesure entre 600 et 650 m de long en bordure de la rivière et jusqu'à environ 250 à 300 m à partir de ce qui pourrait être envisagé comme étant la rive d'origine de la rivière. La zone en « mouvement )) impliquerait un volume d'environ 7 millions de m3 si l'on considère que la surface de rupture se trouvait au niveau de l'ancienne rivière (approximativement RL122) ou d'à peu près 4 millions de m3 si on considère que la surface de rupture était la base des terrains sableux. La zone en question va de "A" à "B" sur la photographie aérienne repérée de la figure 3. On trouve quelques indices d'un mouvement plus petit entre "B" et "C". En s'appuyant sur l'expérience, il a été estimé improbable que la forme en arc de "A" à "B" puisse avoir été provoquée par régression. En revanche, elle pourrait être Ie résultat d'un mouvement relativement important. Plusieurs mouvements limités auraient donné un arc moins incurvé mais il est possible que les contrôles géologiques aient influencé l'ampleur du mouvement en amont et qu'un certain nombre de dispositifs de contrôle du lit de la rivière aient provoqué à tourbillon qui serait à l'origine d'un mouvement régressif.

Sur la reproduction de la photographie aérienne (Figure 3), est également indiqué un éventuel "Bigger Slide" (mouvement plus important). Cette délimitation de "D" à "E" correspond à la limite entre les terrains glaciaires ou alluviaux et le socle ; toutefois, I'apparence du contact, ainsi que certaines autres caractéristiques linéaires à proximité de "F" et "G, plus l'irrégularité générale de la zone par comparaison à la rive opposée de la rivière, lui donne l'apparence d'un mouvement de terrain. Aucune donnée de terrain n'était disponible pour confirmer ou infirmer cette hypothèse.

II faut noter que celle-ci n'a pas été prouvée, mais elle a mis en lumière la nécessité de prendre en considération toutes les caractéristiques possibles de mouvement de terrain dans l'évaluation du risque de mouvement vis-à-vis du barrage.

Étant donné que, dans la zone de Big slide, la rivière était proche de RL122, la présence présumée de limon argileux à varves et de sable, sous le niveau compris entre iü.450 et RL400 pieds (137 m et 122 m) dans la section et à des niveaux inférieurs dans la zone du barrage John Hart, associée à la mention de couches marines de limon argileux dans cette région, laisse sans réponse la question de l'emplacement de ia surface de rupture. Par biens des aspects, il est plus probable qu'elle se trouve au niveau de i'argile varvée plutôt que dans le sable, à moins que l'événement ne se soit produit dans un trembIement de terre par liquéfaction du sable.

Quel que soit le cas, on trouve certaines indications qu'un volume important des matériaux déplacés pourraient avoir été charrié au cours d'un seul ou d'un petit nombre épisodes dans la zone de Big Slide. Étant donné la pointe en "A", cela pourrait être relativement récent. L'examen des photographies aériennes antérieures et de la cartographie géologique avant le remplissage du lac-réservoir aiderait à comprendre le


Participation auxgroupes de travail internofionam

phénomène. Certains envisageraient que le nom ((Big Slide)) signifierait qu'il s'est produit récemment ou que des géologues d'une période antérieure auraient reconnu la morphologie comme étant celle d'un mouvement de terrain important.

4.1.3 Cadre d'évaluation du risque

Pour réaliser une évaluation du risque dans la zone de Big Slide, il faut répondre à un certain nombre de questions et déterminer des probabilités. Certains de ces points sont énumérés ci-après :

1. Quelle est la probabilité d'un mouvement ? Induit par la pluie, la neige ou un suintement du lac réservoir Induit par un tremblement de terre Liquéfaction induite par un tremblement de terre Induit par un rabattement du lac-réservoir Des combinaisons de ce qui précède

2. Si le mouvement de terrain se produit, quelle en sera l'importance ? Quels mécanismes ont induit le mouvement ? Quelle est la profondeur du mouvement (profondeur de la surface de rupture, par exemple) ? Sur quelle longueur parallèlement à la rivière ? Sur quelle longueur perpendiculairement à la rivière ?

A chaque question correspondra un éventail de réponses et des probabilités.

3. En cas de mouvement de terrain, sur quelle distance les matériaux charriés se déplaceront-ils ?

Cela dépendra du volume et du mécanisme du mouvement de terrain et variera selon que le mouvement se situe dans des terrains sableux ou argileux.

4. Quel sera le niveau du lac-réservoir ? (le niveau du laoréservoir a une incidence importante sur les conséquences du mouvement).

5. Quelle est la quantité de matériaux charriés par le mouvement qui atteindra le lac-réservoir ? (en relation avec le mécanisme de mouvement, avec ce qui l'a induit, avec le potentiel de liquéfaction statique et dynamique, et avec les matériaux à la base du mouvement)

6 . À quelle vitesse le mouvement de terrain pénétrera-t-il dans le Iaorésewoir ? (là encore, très variable selon le mécanisme qui induit le mouvement, le volume, etc.)

7. Quel volume d'eau sera déplacé ?


Participation o u groupes de iravail internotionam

8. Une vague se formera-t-elle 7

9. Dans ce cas, quelle sera son importance, à quelle vitesse se déplacera-t-elle, quelle sera sa taille quand elle atteindra le barrage John Hart, quel sera l'onde de crue, quelle sera la profondeur et la durée du débordement (pour chaque élément du barrage), quelles seront les charges imposées aux autres éléments du barrage 7

10. La hauteur et la durée du débordement ou la force supplémentaire seront-elles suffisantes pour provoquer une brèche dans le barrage ? (il faudra examiner ce point pour chaque élément, ainsi que les effets indirects ; par exemple, il faudra évaluer I'obstruction des vannes conduisant au non-fonctionnement du déversoir et au débordement)

11. Quel sera le temps d'avertissement concernant la brèche dans le barrage ?

12. Quelles seront les prévisions en matière de « morts et dégâts matériels )> ?

13. Ces prévisions seront-elle acceptables ?

Logiquement, la réitération permettrait donc d'évaluer l'incidence des travaux correctifs entrepris. Le nombre important d'embranchements possibles dans i'arbre des événements pourrait être réduit pour les mouvements de terrain peu importants et lents (quelle que soit leur taille).

11 faut également ajouter une branche supplémentaire après 3, afin d'examiner :

4 (a) Quelle est la probabilité d'un mouvement secondaire @our chaque mécanisme) ? 5 (b) Quelle en sera l'ampleur ? 5 (c) Combien de temps après le premier mouvement ? 5 (d) Et, en fin de compte, il faut évaluer s'il est concevable que des mouvements de

terrain subséquents puissent provoquer une brèche dans le barrage et affecter le lac Lower Campbell avant qu'une action correctrice puisse être entreprise, ou que ces mouvements puissent créer une seconde vague dans le lac-réservoir.

Si l'on considère la question 1, il existe un certain degré d'incertitude dans l'évaluation de la probabilité. Cependant, il est connu qu'existe une probabilité plutôt élevée de mouvement limité relativement lent (ou du moins, existait dans les années 1950 et 1960). Il y a des incertitudes dans l'évaluation de la probabilité de mouvement induit par liquéfaction, notamment sur les points suivants :

L'étendue et la continuité en plan et en profondeur du terrain saturé liquéfiable. L'estimation de l'incertitude et de la magnitude du tremblement de terre qui induira la liquéfaction, et celle de sa période de retour. Ces estimations sont liées aux valeurs « SPT )) (et à leur propre incertitude, par exemple : corrélation entre Becker et SPT, pratique de forage de mauvaise qualité, teneur en particules


Parliciption auxgroupes & travail inlemafionaux

fines, incertitudes du modèle analytique, aptitudes à drainer la pression interstitielle excédentaire dans le tremblement de terre). Si la liquéfaction est induite, se traduira-t-elle par une coulée boueuse ou une mobilité cyclique ? La résistance résiduelle non drainée du sol liquéfié (s'il se produit une coulée boueuse) qui est affectée par bon nombre des facteurs mentionnés ci-dessus, outre l'incertitude de la méthode d'analyse.

BC Hydro a mis au point des procédures pour évaluer les probabilités de rupture de pente provoquée par une liquéfaction induite de manière sismique. En conséquence, dans le principe, il est possible de calculer les risques, puis de comparer leurs critères de risque tolérable. Cependant, il existe une grande part d'incertitude à la fois dans la probabilité de rupture et dans les conséquences afférentes. Le modèle de probabilité de rupture n'inclut pas encore un modèle d'analyse de la déformation, ni même une méthode pour obtenir la rapidité du mouvement de terrain.

II est prévu que, dans le cadre de l'atelier, soit discuté l'état actuel de la pratique pour savoir s'il permet d'effectuer, sur ce cas relativement complexe, une évaluation de risque réaliste.

À partir de nouvelles informations, BC Hydro prévoit d'effectuer des recherches supplémentaires sur le terrain afin d'obtenir une meilleure compréhension de l'étendue de la zone qui pourrait se liquéfier. Cet aspect sera ensuite analysé à l'aide des techniques mises au point pour i'analyse de la liquéfaction sismique du barrage Keenleyside.

4.2 Chute d e roches s u r le s i t e Argilite Cut, Autoroute 99, Colombie britannique

4.2.1 Le problème

BUNCE, CRUDEN et MORGENSTERN (1997) décrivent l'évaluation du risque provenant d'une chute de roches sur le lieu d'une entaille le long de I'autoroute 99 entre Vancouver et Squamish (Colombie britannique). Cette entaille a été créée en 1955 et connaît des chutes de roches provenant des pentes. Celles-ci affectent I'autoroute. En 1982, un rocher est tombé sur un véhicule tuant une femme et invalidant son père.

BUNCE (1994) a réalisé une étude détaillée pour évaluer le risque encouru par les usagers de I'autoroute. L'étude constitue un exemple utile mettant en lumière les problèmes, ainsi que quelques-unes des techniques utilisées pour évaluer la probabilité, les vulnérabilités et le risque.


Participoton auxgroupes de travail internationaux

4.2.2 La nature de l'aléa

Les chutes de roches provenant de l'entaille présentent plusieurs dangers pour les usagers de I'autoroute :

a) La circulation sur I'autoroute est affectée par un rocher. b) Un véhicule en stationnement est affecté par un rocher. c) Un véhicule en mouvement heurte un rocher éboulé qui obstrue ou bloque

I'autoroute (provoquant des dégâts au véhicule et des blessures ou le décès du passager, soit directement,, soit par le fait que le véhicule heurte les autres usagers, ou bien sort de la route en essayant d'éviter le rocher).

d) La chute de roches pourrait bloquer la circulation provoquant des retards et un détournement du trafic onéreux.

e) L'autoroute elle-même pourrait être endommagée. f) Des piétons; cyclistes, ouvriers de maintenance de l'autoroute subissent l'impact

d'un rocher. g) Des ouvriers de maintenance de I'autoroute sont tués ou blessés en escaladant un

rocher instable au niveau de l'entaille ou au cours de tout autre travail de maintenance.

L'étude de BUNCE (1994) aborde les points a, b et c


L'évaluation du risque qui a été réalisée a traité les questions suivantes de la manière décrite ci-après :

1. Quelle est la probabilité d'une chute de roches ? Estimation à partir des relevés conservés par les autorités de maintenance de l'autoroute, et à partir du nombre de marques d'impact de rochers qui tombent sur le revêtement asphalté de la chaussée.

2. Quelle sera l'importance de la chute de roches ? Estimation à partir des relevés conservés par les autorités de maintenance de l'autoroute, et en mesurant le volume du creux marquant I'impact tout en considérant que le volume du rocher était proportionnel au volume de I'impact.

3. Où les rochers tomberont-ils ? Estimations H partir des marques d'impact. Et combien resteront sur la chaussée ?

4. Quel est le nombre et les caractéristiques des véhicules utilisant t'autoroute ?

Estimation à partir d'une circulation annuelle moyenne en prenant en considération les caractéristiques suivantes :

La vitesse des véhicules est conforme à la limitation de vitesse signalée.

Rapport BRGM R 40856 1 00

Porficipation auxgroupes & h.avail inlernotionaur

r La longueur moyenne d'un véhicule peut être utilisée pour représenter tous les véhicules.

La répartition dans le temps de la circulation est uniforme sur une durée de 24 heures et tout au long de l'année.

5. Quelle est ta ~robabilité pour qu'un véhicule en mouvement soit heurté par un rocher qui s'éboule ?

Pour effectuer le calcul de l'aléa relatif à un véhicule en mouvement heurté par un rocher qui tombe, il faut prendre en compte le nombre, la taille et la vitesse des véhicules, ainsi que le nombre estimé de chutes de roches qui atteignent la chaussée par an et pour une portion donnée de route. Plusieurs hypothèses ont été formulées afin de permettre de tirer une expression. Parmi celles-ci :

r La répartition dans l'espace des vèhicules est uniforme sous la zone de chute de roches potentielle. La répartition dans l'espace des chutes de roches au niveau de l'entaille est uniforme.

r La cadence des chutes de roches est par définition considérée comme un événement indépendant, donc la répartition des chutes dans le temps est considérée comme uniforme. Le débit de la circulation et les chutes de roches sont indépendants.

La probabilité qu'un véhicule soit heurté par un rocher qui tombe est une application d'essais binomiaux. Chaque rocher qui atteint la chaussée est considéré comme un essai. Les deux résultats possibles sont : le rocher provoque un impact sur la chaussée ou le rocher provoque un impact sur un véhicule.

Les détails de calcul sont fournis dans BUNCE el al. (1997) et BUNCE (1994).

L'équation de base utilisée est :

P(S) - - I-(I-P(S:H))~~

P(S) - - probabilité qu'un ou plusieurs véhicules soient heurtés par

un rocher P(S:lq - - probabilité qu'un rocher heurte un seul véhicule N r

- - nombre de chutes de roches

Étant donné qu'une chute de roches sur l'autoroute se produit, deux cas doivent être pris en considération. Si la longueur de la route La affectée par une chute de roches est inférieure à la longueur moyenne de la chaussée occupée par des véhicules, alors la probabilité d'un impact spatial étant donné une chute de roches, P(S:H), équivaut à la fraction de l'autoroute occupée par un véhicule soit F,. Si Ld est supérieure à la longueur de la chaussée occupée par des véhicules, alors P(S:H) est la fraction d'une entaille affectée par la chute de roches.


Participation aragroupes dr îrmail inlemalionara

6. Quelle est la probabilité qu'un véhicule en stationnement soit heurté par un rocher qui s'éboule ?

Le calcul de la probabilité qu'un véhicule fixe en contrebas de l'entaille soit heurté par un rocher qui s'éboule dépend de la durée pendant laquelle le véhicule stationne. Les hypothèses provenant de ce qui précède, ainsi qu'une hypothèse supplémentaire -l'emplacement du véhicule et l'emplacement de la chute de roches sont indépendants - ont été formulées pour permettre de tirer une expression.

Quand n'est connu que l'espacement entre les véhicules, Sv.

En conséquence, il faut apprécier la durée, au cours d'une année quelconque, pendant laquelle des véhicules sont susceptibles de stationner au niveau de I'entaille.

7. Quelle est la probabilité pour qu'un véhicule en mouvement heurte un rocher éboulé ?

Le calcul de la probabilité qu'un véhicule en mouvement heurte un rocher éboulé dépend de plusieurs facteurs et, de ce fait, il existe au moins quatre sous- ensembles liés à cet événement.

Si le rocher est suffisamment petit pour que le conducteur puisse passer par dessus ou à côté. Si le rocher se trouve au-delà de la distance de sécurité, le conducteur devrait être capable de l'éviter. Si le rocher se situe en deçà de la distance de sécurité, il y aura une possibilité plus grande pour qu'il soit heurté. Les conditions de route peuvent provoquer une réduction de la distance de sécurité, notamment le densité élevée de la circulation.

Les détails de calcul sont fournis par BUNCE et al. (1997). Il est considéré qu'il n'y a pas d'aléa lorsque des rochers tombent au-delà de la distance de sécurité et que les rochers qui tombent directement devant les véhicules sont heurtés. Seuls les rochers plus gros que 150 mm ont été considérés comme importants.

8. Au cas où un rocher provoque un impact sur le véhicule, quelle est la probabilité d'un sinistre ?

La probabilité présumée d'un sinistre a été calculée sur la base qu'un quart de fa longueur du véhicule était occupé par des passagers et que un sur deux se traduirait par un décès ; ce qui donne une probabilité totale de 1 pour 8.


Participation auxgroupes de &#ail infemationaur

Pour les véhicules en mouvement, on a pris en considération un chiffre de un sur cinq, et pour un véhicule heurtant un rocher éboulé, un chiffre de 1 sur 10. Ces valeurs sont, pour l'essentiel ,des estimations théoriques, non des résultats basés sur des statistiques.

9. Quels sont les critères de risques acceptables ?

Ceux-ci ont été abordés dans Bunce et al. (1997), mais il convient de se reporter aux commentaires de la Section 5. 11 est évident que les calculs pourraient être affinés afin de modéliser le schéma de circulation au cours de l'année et de la journée, puis de le relier au moment de l'année (et de la journée) ou les chutes de roches se produisent. Il serait également possible d'évaluer si la période de relevé sur laquelle le taux moyen des chutes de roches a été déterminé, était réellement représentative et de relier le taux aux causes potentielles, comme les chutes de pluie, la fonte des neiges, le gel ou le dégel. Ces facteurs pourraient modifier de manière significative le risque calculé.

Un affinement supplémentaire pourrait associer le potentiel de perte de vie humaine à la possibilité qu'un bus transportant de nombreux passagers puisse être impliqué. Cela pourrait certainement agir sur les conditions de risque sociétal.

4.3 Zonage du risque de coulée de débris à Montrose, Victoria

4.3.1 MOON et al. (1992) décrivent un zonage du risque de coulée de débris à Montrose (Victoria)

En 1891, une coulée de débris s'est produite sur les pentes du Mont Dandenong à Montrose, Victoria, Australie (Figure 4). Environ 30.000 m3 de matériaux ont dévalé la pente de la montagne dans une gorge, pour traverser un cône colluvial sur 2 km à partir de la zone d'ablation. Une maison a été détruite, deux personnes ont échappé de peu à la mort et deux chevaux ont été tués. La zone se trouve désormais à la périphérie extérieure de Melbourne, et un événement similaire provoquerait des blessures graves ou des morts, ainsi que des dégâts matériels importants. Le but de I'étude décrite dans l'article a été d'examiner l'événement de 1891 et d'évaluer le risque d'événement similaire dans la région. L'étude a été réalisée par le Shire of Lillydaie, qui était l'Autorité gouvernementale locale pour la région, responsable du contrôle des développements.

FELL (1992) fournit quelques informations supplémentaires. FTNLAY (1996), en travaillant avec le premier auteur, prolonge I'étude en quantifiant le risque pour les biens et les personnes. MOSTYN et FELL (1997), dans leurs communications, indiquent également quelques détails sur les modalités de détermination de la probabilité de mouvement. II s'agit ici de résumer et de commenter l'approche choisie.


Figure 4 : Carte de localisation de la zone de Montrose et profil en long de la coulée de débris de 1891

4.3.2 La nature de l'aléa

Le mont Dandenong (620 m au dessus du niveau de la mer) fait partie du massif des Dandenong Ranges, qui forme une crête proéminente avec des versants boisés abrupts au nord-ouest. Pour les besoins de l'étude, ces pentes ont été divisées en 26 captages identifiés. La crête est constituée de roche volcanique altérée recouverte de sols primaires. Une colluvion est présente dans les parties inférieures des versants abrupts et dans les dépôts du cône situés en aval des gorges au pied des pentes. Les coulées de débris peuvent avoir pour origine soit des mouvements de terrain sur les pentes escarpées, soit des accumuiations de débris à I'intérieur des gorges abruptes. La coulée de 1891 a débuté par un mouvement de terrain. Comme les accumulations de débris dans les gorges ne sont pas importantes, il a été considéré que le risque de coulées de débris est désormais essentiellement lié au risque mouvements de terrain sur les pentes abruptes. Cinquante-huit mouvements de terrain ont été cartographiés sur les versants escarpés de la zone d'étude.


Participalion auxgroupes de travail internationam

Les mouvements de terrain, et les coulées de débris subséquentes, qui ont eu lieu dans la zone d'étude démontrent un aléa pour la zone urbaine située en contrebas :

a) Dégâts sur les maisons situées sur le trajet et dans la zone d'accumulation de la coulée de débris.

b) Dégâts sur l'infrastructure urbaine, y compris les routes, le réseau électrique et téléphonique, la population et les écoulements.

c) Possibilité de sinistres et de blessures sur des personnes qui vivent dans les maisons. d) Possibilité de sinistres et de blessures sur des personnes se trouvant sur les voies

urbaines et sur la route touristique du Mont Dandenong (route secondaire).

II n'y a pas d'aménagement construit dans la zone des mouvements de terrains déclencheurs. Les études se sont consacrées plus particulièrement aux points a et c.


L'évaluation du risque qui a été réalisée a abordé les questions suivantes de la manière décrite ci-après :

1. Quelle est la probabiIité des coutées de débris ?

Celle-ci a été établie en attribuant, pour chacun des 26 captages, des poids relatifs (élevé, moyen, faible) aux facteurs qui, selon les personnes impliquées, affecteraient la probabilité (appelée risque dans MOON et al. (1992)) d'une coulée de débris. Les facteurs étaient :

a) Topographie : saillie ou gorge (gorge étant plus néfaste) b) Quantité relative d'affleurement c) Hauteur de la pente escarpée d) Proportion de la pente escarpée e) Taille du cône colluvial f) Nombre de mouvements de terrain récents g) Volume des mouvements de terrain récents

Les facteurs, a, b, c, et f concernent la question : « un mouvement de terrain se produira- t-it ? »

Les facteurs a, d et e concernent la question : « une coulée de débris résultera-t-elle du mouvement de terrain ? ))

Les facteurs de pondération relative ont été mis en tableau (voir MOON et al., 1992, et MOSTYN et FELL, 1997 dans les présents actes) et évalués par appréciation, afin que des probabilités relatives puissent être affectées.


Participalion auxgroupes de travail internufionam

Les probabilités ont été quantifiées par étalonnage en fonction des éléments suivants :

Le relevé historique des coulées de débris dans la zone, c'est-à-dire seulement un en 1891. La preuve, tirée de l'âge des profils de sols, qu'aucune autre coulée de débris ne s'est produite depuis le pléistocène tardif (environ 10.000 ans). Une évaluation par appréciation de la probabilité de mouvement de terrain en fonction de la cartographie géomorphologique des zones sources et l'examen de ces zones par les quatre personnes qui sont intervenues comme «panel d'experts ». Cette évaluation a pris en compte I'évaluation des « rares )) relevés pluviométriques de l'époque du mouvement de 1891 et du relevé pluviométrique à long terme, ainsi que l'indication que des grands arbres avaient probablement disparu dans la zone du mouvement de terrain déclencheur avant le mouvement de 1891 (la zone n'était cependant pas totalement déboisée), et qu'un feu de broussailles (feu de forêt) était une possibilité, celui-ci ayant alors pu tuer tous les arbres; affectant la probabilité de mouvement. Notez que les différentes probabilités ont été attribuées à des coulées de débris de tailles différentes.

2. Quelle sera l'importance des coulées de débris ?

Cette valeur a été estimée à partir de la cartographie de surface et des profondeurs estimées des mouvements de terrain précurseurs. Une limite supérieure de 30.000 m3 (comme pour le mouvement de 1891) a été estimée comme étant raisonnable. Il a été admis un potentiel d'accumulation et de dépôt de matériaux pendant que le mouvement de débris dévale la pente.

3. Jusqu'où les coulées de débris couleront-ils et quel sera leur trajet ?

Cette valeur a été estimée à partir de la manifestation de l'événement de 1891 (c'est-à- dire roches et sols déposés) qui a servie de base pour estimer le lieu et la profondeur où les débris seront déposés. Les largeur et longueur réelles ont été évaluées par un relevé direct sur le terrain @lus des plans topographiques) en suivant le trajet des coulées. La partie tracée sur les cartes de zonage a parfois été plus importante que la zone de débris, afin d'autoriser une incertitude potentielle et des incidences de remontées importantes de la coulée.

La Figure 5 présente les zones dans une partie de la région concernée. La tableau 1 décrit les zones.

Dans l'étude d'origine, cette question n'a pas été traitée parce que le résultat de l'étude était une carte de zonage des probabilités de coulées de débris. FINLAY (1996) a obtenu le nombre de maisons et leurs valeurs, ainsi que le type de construction, auprès des Autorités gouvernementales locales (et par un inspection).

Rapport ERGM R 40856

Participation aux groupes de travail intematianaia

Figure 5 : Extrait de la carte de risque de coulées de débris de Montrose (MOON et al., 1992)

Le nombre de personne dans chaque maison a été déterminé principalement à partir de données démographiques provenant d'une enquête sur la perception du risque mouvements de terrain (FINLAY et FELL, 1997).

5. Quelle est la probabilité qu'un bien ou une personne soit heurté par une coulée de débris ?

II s'agit d'une question de probabilité temporelle et, pour les biens, la probabilité est = 1.0. Pour les personnes, il a été admis qu'il existait des variations dans le temps au cours de la journée. Le temps d'avertissement serait très court, étant donné la vitesse rapide des coulées de débris.


Pwticipafion aux groupes de travail internationam

6. Quelle est la vulnérabilité des biens et des personnes ?

La vulnérabilité des biens et des personnes a été estimée en fonction de données rassemblées à Hong Kong (FINLAY, MOSTYN et FELL, 1997), de i'historique des dégâts matériels dans d'autres sites australiens, et à partir d'un jugement d'appréciation. Les valeurs supposées sont indiquées aux Tableaux 2 et 3.

1 Trés bas 1 Crëte des Dandenong Ranges. 1

Tableau 1. Description des zones de Montrose présentant un risque de coulée de débris (Moon et al., 1992)


Participation auxgroupes de travail inlernafionaur

Tableau 2 : Vulnérabilité moyenne des bâtiments exposés à la coulée de débris de Montrose (VI)

y . . . . : . i.Jble.3; :$fontrose dcbiirfibWinverageiv~&~biji&es:of pefsn&*;iiii\tl ,.. : . . , : . . ,.. . . . . . ~. .. . . , . . ~. . . ., ,.. ~. . ... ..

DEBRIS FLOW ZONE

High X

High

Medium Low

Tableau 3 : Vulnérabilité moyenne des personnes exposées à la coulée de débris de Montrose (VI)

7. Quels sont les risques pour les biens et les personnes ?

FACTORS

High velociiy High depth

High-medium velociiy Medium depth

High-low velouty

Medium-low velocity

Ceux-ci ont été calculés en prenant en considération séparément chaque maison de la zone, en tenant compte de la probabilité (« risque » dans MOON et al., 1992) issue du zonage, de la vulnérabilité, et en admettant que certaines maisons étaient situées au- dessus des limites de la zone.

V I

1 .O

0.7

0.4

0.1

Le risque total pour les maisons situées dans la zone a été évalué entre 0,02 % et 0,22 % de la valeur de construction dans la zone d'étude (la fourchette est due à la diversité des probabilités des mouvements de débris propres à ces zones). Cette valeur est particulièrement faible. La prévision annuelle moyenne de décès est 0,05 à 0,6 personne. Les risques individuels ont montrés les résultats suivants :


Participation ouxgroupes de travail internationaux

39 propriétés avec des individus dont la limite supérieure estimée de décès est de 10'~ Par an

20 propriétés avec des individus dont la limite supérieure estimée de décès est de lo4 Par an

92 propriétés avec des individus dont la limite supérieure estimée de décès est de lad par an

Le décès potentiel estimé dans un seul événement d'orage de pluie susceptible de déclencher plusieurs coulées de débris était :

1 pour 100 événements 68 personnes 1 pour 1000 événements 83 personnes

9. Quels sont les critères de risques acceptables ?

Les autorités gouvernementales locales n'ont aucun pouvoir pour forcer les personnes à quitter leurs maisons. Elles ont cependant le pourvoir d'arrêter tout aménagement supplémentaire, et l'ont fait dans les zones à risque élevé et élevé X. Elles ont mené à bien un vaste programme de formation afin de conseiller, grâce à une brochure, toutes les personnes situées dans la région présentant des risques. Elles ont financé la mise à disposition de spécialistes géotechniques pour qu'ils répondent à toutes les questions des résidents, et ont organisé une réunion publique. Le Conseil surveille la zone de mouvement de terrain précurseur par des inspections et des relevés. À la connaissance des auteurs, personne n'a déménagé en dépit des risques élevés. Ces mêmes résidents ont indiqué, dans l'enquête effectuée par FINLAT (1996 ; FINLAY et FELL, 1997), qu'ils accepteraient un risque de mort de 10'" à 106par an et un risque plus élevé (de 1 à 2 ordres plus fort) pour les pertes matérielles. En conséquence, ils tolèrent des risques bien supérieurs à ceux qu'ils préféraient accepter.

5. RISQUE TOLÉRABLES ET RISQUE ACCEPTABLE POUR UN MOUVEMENT DE TERRAIN

5.1 Aspects généraux

Il existe un niveau implicite d'acceptabilité et de tolérabilité des risques de mouvement de terrain dans chaque secteur où une instabilité de pente pose un problème. Malheureusement, il se trouve rarement, voire jamais, d'indication de ce qu'est réellement ce niveau de risque tolérable. Il est possible, quoique dificile, d'effectuer une analyse du risque mouvements de terrain sans définir ce qui est tolérable, alors que cette définition est indispensable pour la gestion du risque mouvements de terrain. Ainsi, l'analyse du risque, tout en étant stimulante et intéressante, dépasse à peine le stade de l'exercice abstrait en l'absence des critères d'acceptabilité du risque entrant


Participation aux groupes de iravail inlemalionaux

dans une décision basée sur les risques, ces critères étant nécessaires pour exploiter les résultats de l'analyse.

On compte un certain nombre d'initiatives visant à définir les risques acceptables pour des installations techniques ; malheureusement, rares sont celles qui ont été accepté par les décideurs politiques (le secteur nucléaire et les industries chimiques dangereuses sont les exceptions). Plusieurs raisons expliquent cette situation parmi lesquelles on peut citer les suivantes :

Répugnance apparente des décideurs politiques à traiter ces problèmes. Absurdité apparente des décisions de justice concernant des activités dangereuses. Attente apparemment déraisonnable de la population. Peut-être un niveau excessivement élevé de devoir de diligence assumé par certaines professions responsables de la sécurité publique, ou imposé à eux par les tribunaux. Manque de cadre adapté pour traiter des processus décisiomeis aussi complexes. Apparente mauvaise volonté des parties prenantes à investir le temps et les ressources nécessaires pour élaborer un processus logique et solide. Manque de personnes et de groupes expérimentés et formés correctement qui seraient aptes à élaborer les processus, même si les ressources étaient disponibles. Attitude prédominante selon laquelle le problème de l'élaboration de méthodes rationnelles de gestion du risque est si énorme que la tâche est sans espoir et ne vaut tout simplement pas la peine qu'on s'y attache. Insufisance de données pour effectuer des estimations précises des probabilités. Absence d'outils d'analyse d'ingénierie développés pour prévoir les défaillances, etc.

La raison fondamentale pour laquelle il faut élaborer des procédures de gestion du risque mouvements de terrain est que les problèmes de risque ne vont pas disparaître ; de plus, pour éviter des accusations de négligence, nous devons prouver que nous avons fait au mieux étant données les diverses contraintes auxquelles nous sommes confrontés. 11 est donc important de progresser sur toutes les questions mentionnées plus haut de manière à la fois cohérente et régulière. Cela ne veut pas dire que, dans quel~ues - - - zones, des aménagements ne vont pas être décalés, ils le seront et, en fait, certains aspects devront être accélérés. Il est important qu'un groupe objectif prenne l'initiative et élabore une stratégie afin de fournir le cadre nécessaire pour ê e capable de faire la preuve d'un travail en bonne et due forme, et éviter des accusations de négligence. Nous devons toujours reconnaître qu'après une défaillance, la réflexion a posteriori est la plus critique et la plus impitoyable des compagnes ; en outre, les plaideurs chercheront, et les tribunaux peuvent chercher, à répartir la responsabilité et à trouver une négligence.

Même si FELL (1994), HUNGR, SOBKOWICZ et MORGAN (1993), ainsi que MORGAN et al. (1992), ont abordé les critères de risque acceptable pour les mouvements de terrain, il n'existe aucun critère établi, avalisé par un gouvernement ou un organisme technique national ou international.

L'un des objectifs de cet atelier est de traiter des critères de risque tolérable et acceptable, d'aboutir à un consensus sur l'orientation qui pourrait être fournie à ceux qui

Rapport BRGM R 40856 $11


prennent les décisions (dans la mesure du réalisable) et de définir ce qu'il faut faire pour mettre au point des critères de risque acceptable au sens large.

Avant d'étudier des critères spécifiques de risque tolérable, nous devrions nous poser les questions suivantes :

1. Qu'est qui nous donne qualité pour proposer un cadre destiné à une prise de décision basée sur les risques concernant les mouvements de terrain, qui représentons-nous, quelles sont nos motivations ?

2. Jusqu'où devrions-nous aller dans l'application des concepts de prise de décision basée sur les risques ?

3. Quel est notre degré de confiance quant à notre aptitude à faire des prévisions correctes, capables de supporter un examen de procédure en bonne et due forme après une défaillance ?

Après tout, si nous ne traitons pas ces points, notre défense devant un tribunal en sera affaiblie et il existe des questions évidentes à poser pour un tribunal. La situation idéale serait que les parties concernées (propriétaires, population et responsables do la réglementation) nous aient demandé de traiter ces problèmes, qu'elles aient confiance en nos capacités et que nous fassions honneur à la confiance qu'elles nous accordent. Malheureusement, cela ne se passe pas ainsi. Nous devons prouver que, bien sûr, nous sommes le groupe le plus qualifié pour recevoir cette confiance de la population. C'est cette idée qui a conduit les organisateurs à inviter à cet atelier les principaux professionnels et chercheurs dans le domaine du risque mouvements de terrain.

L'analyse du risque mouvements de terrain est i'une des rares disciplines de i'ingéniene civile qui permette aux ingénieurs d'apprendre à faire des prévisions utiles sur l'instabilité des pentes. II existe une importante base de données d'antécédents, certains propriétaires disposent de dossiers sur de nombreuses années, et beaucoup d'entre nous jouissent d'une expérience directe en matière d'examen des pentes naturelles avant le creusement d'entailles, et de prévision de comportement d'une pente pendant et après l'excavation. Cette base de données, ainsi que la possibilité de tester des prévisions sur une courte durée, devraient permettre une approche relativement sophistiquée des évaluations subjectives concernant les probabilités de ruptures de pente, par comparaison aux autres disciplines de l'ingénierie civile.

La présente partie de notre article propose une présentation généraie de ce qui est en cours d'adoption en matière de critères de risque acceptable dans d'autres disciplines d'ingénierie, ainsi que les résultats de certaines enquêtes sur la perception et l'acceptation du risque par des personnes affectées par un mouvement de terrain en Australie et à Hong Kong ; de plus, nous aborderons la méthode utilisable pour établir des courbes F-N pour les cas de mouvement de terrain, puisque celles-ci pourraient ensuite servir, en parallèle à d'autres informations, à élaborer des critères de risques sociétal et individuel acceptables.

A ce stade, il est important de reconnaître que ces critères ne peuvent être utilisés que comme avis auprès de ceux qui sont responsables en dernier ressort de la sécurité


Participation aux groupes de Iravoil internationaux

publique (tel un gouvernement) afin de les aider à définir une politique sociétale en matière de risque acceptable.

Mettre au point un avis de ce type dans le cadre de cet atelier, et lors de tout processus ultérieur du Groupe de travail, a pour avantage de tirer parti de compétences et d'expériences particulièrement diversifiées, ainsi que d'une discussion ouverte et honnête. Cette démarche devrait également contribuer à fournir une certaine uniformité d'opinion sur laquelle les responsables de réglementation pourraient s'appuyer.

5.2 Critères de risque acceptable dans d'autres disciplines d'ingénierie

L'une des méthodes permettant d'établir des critères de risque acceptable consiste à étudier ce qui a été adopté dans des domaines connexes. Dans le cas présent, il est fait référence aux critères établis pour les risques chimiques et les barrages.

5.2.1 Critères d e risque en aménagement du territoire à proximité d e risques industriels majeurs

a) Direction pour l'Hygiène et la Sécurité au Royaume-üni (HSE)

La Health and Safety Executive (HSE) est un organisme du Royaume-Uni sous contrôle gouvernemental, chargé de proposer les principes à suivre en matière d'évaluation et d'atténuation des risques industriels, et de vérifier que les précautions appropriées sont prises. La HSE a rédigé plusieurs documents très utiles qui portent sur l'évaluation du risque et le risque tolérable dans les grandes activités industrielles et le secteur de l'énergie nucléaire (HSE 1988, 1989% 1989b, 1992 et HSC 1988). Dans le cas des risques industriels majeurs au Royaume-UN, le contrôle de la planification des constructions dans cet environnement est du ressort des autorités d'aménagement du territoire. La HSE intervient comme conseil dans ce type d'aménagement, mais sans fonction de contrôle. La HSE (1989a) cite certains principes généraux décidés par I'ACMH, Advisory Committee on Major Hazards (Comité consultatif sur les risques majeurs) :

i) Le risque lié à un risque majeur, pour un employé ou un membre de la population, ne doit pas être significatif, comparé aux autres risques auxquels une personne est exposée dans sa vie quotidienne.

ii) Le risque lié à tout risque majeur doit, dans la mesure de ce qui est raisonnablement réalisable. être atténué. li faut noter aue. dans i'aooréciation du « raisonnablement . - . . réalisable », la comparaison du risque par rapport à l'effort entrepris pour le réduire parle de « grosse disproportion », non d'équivalence. En d'autres termes, il faut être Certain qu';il serait %réaliste de rechercher des moyens d'atténuation du risque supplémentaires compte tenu du coût de mesures de contrôle plus strictes.

%)En cas de risque majeur, il ne faut pas qu'un nouvel aménagement dangereux vienne augmenter nettement le risque existant.


Participation auxgroupes de travail internolionam

iv)Si le préjudice possible né d'un incident est important, le risque que l'incident puisse réellement se produire devrait être sérieusement réduit. Cela tient compte du rejet spécifique de la société pour les accidents qui provoquent simultanément de nombreuses victimes. Ce point est lié au concept de « risque sociétal ».

La HSE (1989) a indiqué que ses critères visaient à répondre aux principes suivants :

i) La NSE doit émettre un avis nettement opposé à tout aménagement qui amène un nombre considérable de personnes dans une zone où les risques individuels sont « significatifs », comparés aux autres risques auxquels ces personnes sont exposées dans leur vie suotidienne. Dans ce cadre. « significatif » corresvond à un niveau de risque plutôt faible, puisqu'il s'agit d'un.risqie non délibéré piUr les individus qui tirent probablement peu d'avantages de l'activité qui est à l'origine du risque. De plus, dans de nombreux cas, peu de dépenses auront été engagées avant la demande, ce qui réduit le coût d'un refus. Cette situation définit un niveau supérieur pour le critère de risque.

ii) La HSE n'émettra pas d'avis défavorable à l'égard d'aménagements pour lesquels les risques individuels semblent être très limités par rapport à la vie quotidienne, à moins qu'ils ne contribuent de manière significa&ve au- risque sociétal. Cette situation définit un critère de risque individuel d'un niveau inférieur. Toutefois, il reste nécessaire de prendre aussi en considération le risque sociétal. On peut envisager des cas où le risque individuel est extrêmement faible, parce qu'une personne donnée ne passe qu'un court laps de temps sur place ; mais, à un moment précis, il peut y avoir un gand nombre de personnes présentes. Citons les exemples des centres commerciaux, installations de loisirs, sites de transit dans les ports, etc.

iii)Entre les limites inférieures et supérieures, qui doivent être aussi proches que possible, les détails d'un aménagement particulier, comme ses dimensions, doivent être pris en compte et il faut juger s'il tend vers le niveau de risque supérieur ou inférieur.

La HSE a proposé les critères de risque individuel suivants :

Limite inférieure IO& par an, liée au risque de recevoir une dose « dangereuse » ou pire, pour un mode caractéristique de comportement de l'usager dans un aménagement particulier. A l'égard des personnes très vulnérables, la « dose dangereuse » se traduira par un décès. La HSE a signalé que cela correspondait à un risque d'environ 3 x IO-' par an de décès pour la population.

Limite supérieure 10"' par an de dose « dangereuse » ou pire.

La HSE doit automatiquement émettre un avis de ((risque négligeable » à I'égard des propositions reflétant un niveau plus bas que la limite inférieure, et un «risque substantiel » à I'égard des propositions présentant au moins 25 personnes au-dessus de la limite supérieure (puisqu'il y aura sans doute au moins une personne très sensible dans un nombre de cette grandeur).


Participufion auxgroupes de travail intemotionaux

Quant aux propositions pour lesquelles les risques se situent entre ces valeurs, la HSE « étudiera si certaines des caractéristiques détaillées tendent à justifier un avis plus ou moins restrictif ». La HSE précise que les critères s'appliquent aux ((meilleures estimations prudentes » du risque. Les niveaux de risque réels sont susceptibles d'être plus élevés que les estimations ; ainsi, un taux estimé de 3 x 1r7 par an peut correspondre à un risque réel d'environ 106 par an, ou légèrement supérieur. Cependant, l'estimation faisant preuve de « prudence », il est peu probable que le risque soit plus important que les chiffres susmentionnés.

La HSE (1989a) fournit également un avis sur les critères de risque sociétal. Ceux-ci précisent les points suivants :

II n'existe actuellement aucun consensus net quant aux critères de risque sociétal, et il n'est même pas clairement déterminé comment décrire au mieux ce type de risque. La courbe F M est un concept difficile et il n'est pas évident de comparer deux courbes définies pour deux situations différentes. On peut saisir la complexité du problème par un cas simple : qu'est-ce qui est pire, une situation susceptible de provoquer 10 décès une fois en IO ans, ou un autre susceptible de provoquer 1000 décès une fois en 1000 ans ? Les deux cas présentent une moyenne d'un décès par an, mais ils paraissent tout à fait différents dans leur importance pour la société.

La difficulté à comparer des risques sociétaux a des implications dans l'utilisation de critères puisqu'un critère est, par principe, une norme de comparaison. Il est clair qu'un risque sociétal se situe en dessous d'une ligne de critère FM si toute la courbe F/N du risque se trouve sous la ligne ; en revanche, cela n'est pas évident quand une partie de la courbe se situe au-dessus. Cela pourrait présenter une sérieuse difficulté.

Dans le cadre présent, une autre difficulté tient au fait que les aménagements sont étudiés un par un et que l'apport de n'importe lequel d'entre eux dans le risque sociétal total national est très faible. Même à un niveau local, le risque sociétal supplémentaire provenant d'un aménagement restreint dans une zone construite peut sembler peu élevé. Prenons l'exemple de l'ajout de 10 maisons à 50 habitations existantes ; l'incidence sur la communauté locale de compter, disons, 150 personnes blessées ne différe pas énormément par rapport à 125, puisque les deux cas sont temfiants. Toutefois, les années passant, les ajouts restreints aux risques sociétaux vont s'accumuler et, finalement, il apparaîtra qu'il y a eu une augmentation considérable du nombre de personnes menacées par des aléas majeurs.

La HSE (1989a) a précisé que, du fait des difficultés rencontrées, elle applique des jugements qualitatifs plutôt que des critères numériques lors de l'évaluation des problèmes de risque sociétal. Cela dit, elle fournit quelques informations semi- quantitatives :

i) La HSE s'oriente d'après les équivalences suivantes pour émettre des jugements sur les cas où le risque est principalement de type sociétal.


Participation auxgroupes de trmoil inlemationorn

Remarque : Dans les cas autres que des logements, le « nombre de personnes » porte sur les périodes caractéristiques de forte fréquentation.

Logement 10 maisons 30 maisons

Cela permet de tolérer des écarts de taux d'occupation dans le temps pour les différentes catégories d'aménagements.

ii) La HSE émet des recommandations défavorables à l'égard des aménagements de logements prévoyant plus de 25 personnes environ, lorsque le risque individuel calculé de recevoir une « dose dangereuse » de substance toxique, de chaleur ou de souffle d'explosion dépasse 10" par an, et à l'égard des aménagements de logements prévoyant plus de 75 personnes environ, lorsque le risque individuel calculé de recevoir une « dose dangereuse » dépasse 10" par an, compte tenu des équivalences mentionnées au tableau du point i pour les autres aménagements. Cela se traduit par une aversion de la société vis-à-vis d'un plus grand nombre de morts, dans les cas pris séparément.

Ainsi, le message de la HSE (1989a) est le suivant :

Hébergement de vacancedHôtel 25 personnes 75 personnes

Détail 100 personnes 300 personnes

Les critères de risque existent à titre consultatif. Les critères ne sont pas absolus et reconnaissent la dificulté à estimer précisément le risque. L'aversion de la société à l'égard d'un grand nombre de morts est prise en compte, mais est difficile à quantifier ; elle demeure donc une appréciation qualitative. La HSE a appliqué les critères à plusieurs milliers de cas et a procédé à de nombreuses consultations pendant la mise au point. D'après la HSE, la «société» étudiée lorsqu'on examine les critères de risque sociétal peut être le pays tout entier.

Loisiis (journée), Restaurant, Bar, etc.

100 personnes 300 personnes

II ne s'agit pas d'une contrainte très importante dans leur situation, quand ils étudient de nouvelles demandes d'aménagements.

La HSE (1989b) a examiné 16 cas pour déterminer comment ceux-ci étaient liés à la tolérabilité du risque et produisait des courbes F-N utiles. La HSE (1988) conclut qu'un risque de 10-~ par an est à peu près le maximum normalement accepté dans des conditions de travail modernes au Royaume-Uni, et qu'il est apparemment raisonnable de l'adopter comme ligne de séparation entre ce qui est tolérable et ce qui est intolérable. Elle propose que le risque maximum, qui doit être tolérable à l'égard de tout individu dans la population, pour tout aléa industriel de grande envergure, soit de 104. Elle suggère également que le niveau acceptable en gros pour un risque (spécifique), en dessous duquel il ne serait pas raisonnable d'insister pour effectuer des améliorations onéreuses au-delà des normes, soit de lo6. Ces deux derniers chiffres correspondent aux


Participafion auxgroupes de travail infemafionairr

moyennes pour les membres de la population vivant à proximité de l'aléa industriel, non pour la population dans son ensemble.

Le Committee on Energy (Comité pour l'Énergie, 1990) confirme l'opinion selon laquelle il existe des limites supérieures et infërieures pour les risques tolérable et intolérable. Dans l'intervalle, le risque implique une évaluation soigneuse et des efforts en vue de le réduire à un niveau aussi faible que raisonnablement possible. 11 précise que, pour tout aléa isolé (tel que la proximité d'un aléa majeur, une centrale nucléaire, un voyage aérien), un risque annuel de décès pour chaque personne qui serait inférieur à 1od peut être considéré comme négligeable.

La HSE (1992) a inclus, sous forme d'une annexe, des données provenant d'une étude sur les risques importants liés aux transports. Dans le cadre de cette étude, le Comité consultatif sur les substances dangereuses a adopté les critères de risque sociétal décrits à la Figure 6. Il faut noter que ceux-ci ne sont pas les critères de la HSE, comme l'ont laissé entendre plusieurs auteurs qui se sont reportés à ce graphique.

Figure 6 : Critères de risque développés pour les études d'aléas majeurs dans les transports mealth and Safety Executive, 1992)

Rappott BRGM R 40856

Participorion auxgroupes de travail internationairr

Les points suivants doivent être soulignés :

Le point de départ a été le cadre mis en place par la HSE (1998) à partir du deuxième rapport d'évaluation du risque pour Canvey Island, visant à déterminer le stade auquel les risques sociétaux étaient jugés tolérables. Cela a défini une limite supérieure du risque sociétal pour une communauté locale à 2 x 104 par an de 500 cas mortels. Les critères de risque choisis n'ont appliqué aucune correction spécifique relative au rejet des nombres élevés de cas mortels (une pente de -1 a été appliquée pour la courbe F/N).

Les lignes des limites basées sur le point de départ serviraient de repères initiaux pour les appréciations concernant d'autres ports maritimes (« ligne d'intolérabilité locale » sur la Figure 6).

Les critères se réfërent uniquement au risque de cas mortels ; ils ne portent pas du tout sur des cas tels que blessures graves, maladies, dégâts matériels ou détérioration de l'environnement, alors que tous ceux-ci font éventuellement partie des facteurs entrant dans une décision quelconque sur la tolérabilité des risques d'aléa majeur et sur la réalisation raisonnable d'une atténuation du risque.

De plus, le risque par tonne de substances dangereuses manipulées à Canvey a été multiplié par le tonnage de substances dangereuses manipulées dans toute la Grande- Bretagne, afin d'obtenir un critère qui a été appelé le «niveau national d'investigation ». De même, on peut obtenir un « niveau local d'investigation » pour un lieu donné en multipliant le « risque par tonne » établi pour Canvey par le tonnage de substances dangereuses manipulées sur le lieu concerné.

Un niveau « négligeable » est défini avec une fréquence trois fois inférieure à la ligne de limite de Canvey et avec la même pente.

Il sera constaté qu'un certain degré de ((lecture croiséen (c'est-à-dire de comparaison croisée entre différents aléas) a été impliqué dans ce cas. 11 a semblé justifié du fait des similitudes entre les aléas à Canvey et ceux des autres sites de l'étude. Les travaux de Canvey ont fait l'objet de beaucoup d'investigations, allant de l'examen détaillé des enquêtes publiques à des débats au niveau des ministères et du Parlement.

b) «Critères de risque pour la planification de la sécurité de l'utilisation des sols » (1992), Directives du New South Wales Department of Planning

Ces directives sont uubliées sur une base consultative à l'intention des conseils des Autorités gouvernementales locales, des auteurs d'aménagements et de la communauté ; elles sont présentées, car elles constituent un exemple des directives australiennes relatives à Ïa planification des activités dangereuses.

Elles énoncent quelques principes généraux :

a) Tous les risques « évitables » doivent être évités. Cela nécessite l'examen d'alternatives de sites et de technologies, dans la mesure du possible, afin de garantir


Participation auxgroupes de frnvail internationaux

que des risques ne sont pas introduits dans une zone où d'autres options sont réalisables et justifiées.

b) Le risque issu d'un aléa majeur doit être atténué, dans la mesure du possible, quelle que soit la valeur numérique du niveau de risque cumulé pour l'ensemble de l'installation. En tous cas, si les conséquences (effets) d'un incident dangereux identifié sont significatives pour des personnes et l'environnement, toutes les mesures réalisables (y compris un changement de lieu) doivent être adoptées afin que la probabilité de la manifestation d'un tel incident soit rendue très faible. Cela im~liaue l'identification de tous les facteurs contribuant au risaue afférent et aux . . conséquences de chacun des incidents potentiellement dangereux. La procédure d'évaIuation doit traiter i'adéquation et la pertinence des dispositifs de protection (à la fois sur le plan technique et sur le plan du lieu choisi) dans la mesure où ils sont liés à chacun des facteurs de risque.

c) Les conséquences (effets) des événements dangereux plus probables (présentant une probabilité d'occurrence élevée) doivent, dans la mesure du possible, être circonscrites dans les limites de l'installation.

d) S'il existe un risque élevé provenant d'une installation dangereuse, il ne doit pas être autorisé d'aménagements dangereux supplémentaires, si ceux-ci ajoutent de façon - marquée au risque existant.

Les directives détaillent les niveaux de risque individuel acceptable, tel que décrit au Tableau 4.

Cette approche se fonde sur l'adoption d'une limite de risque de cas mortel de 106 par an dans le cas de l'exposition d'une zone résidentielle, et sur l'hypothèse que les habitants sont exposés à l'aléa pendant 100 % du temps. Les variations a partir de ce chiffre admettent que certaines personnes (par exemple, celles qui sont hospitalisées) sont plus vulnérables donc moins à même de prendre des mesures de fuite que la population résidentielle moyenne, et que, dans d'autres circonstances, l'usage temporel est intermittent. On considère également qu'un niveau de risque supérieur est acceptable dans les zones industrielles, afin de traduire un certain degré de risque volontaire pour les personnes travaillant dans l'industrie.

Le Service de Planification précise qu'il propose une approche qualitative pour l'évaluation du risque sociétal, à cause des difficultés à appliquer les méthodes basées sur la courbe F-N. 11 recommande néanmoins l'élaboration des courbes F-N et joint une représentation avec les critères de risque acceptable provenant de diverses sources.


Parficipalion auxgroupes de lrovoil inlemationaux

Tableau 4 : Critères de risque individuel acceptable de morts pour différentes occupation du sol (New South Wales Department of Planning, 1992).

c) Directives du Hong Kong Government Planning Department pour les installations potentiellement dangereuses

À Hong Kong, les exigences de gestion du risque pour les activités potentiellement dangereuses O.HI, Potentially Hazardous Industries) sont détaillées par le Service de planification du gouvernement de Hong Kong (1994). Une activité potentiellement dangereuse se définit comme une activité présentant un niveau supérieur au seuil des substances stockées potentiellement dangereuses, comme 25 tonnes de gaz de pétrole liquéfié ou plus, et n'importe quelle quantité d'explosifs.

Les directives sont appliquées par un comité gouvernemental. Les critères de risque individuel sont les suivants :

Limite inférieure : non définie. Limite supérieure : Le niveau maximum de risque individuel hors-site ne doit pas dépasser 105 par an (la directive ne le spécifie pas, mais il s'agit apparemment d'un risque moyen pour ceux qui sont exposés aux activités potentiellement dangereuses).

Les critères de risque sociétal s'appliquent à l'ensemble de la population vivant à proximité de l'activité potentiellement dangereuse et sont détaillés dans le Tableau 7.

Les directives énoncent ce qui suit

« Afin d'éviter des catastrophes majeures provoquant plus de 1000 morts, il existe une ligne verticale d'exclusion au niveau des 1000 cas mortels, celle- ci se prolongeant vers le bas jusqu'à une fréquence de 1 en un milliard d'années. Une zone intermédiaire est intégrée dans le RG sociétal, dans laquelle l'acceptabilité du risque sociétal atteint la limite, et doit être réduite à un niveau qui est « aussi faible que raisonnablement réalisable » (ALARP - as loow as reasonably praticable). Elle vise à assurer que toutes les mesures réalisables et rentables, capables d'atténuer les risques, seront prises en considération. ))


Purticipalion mgroupes de trnvuil internationaux

~ ~

Figure 7 : critères de risque sociétai définis par le Hong Kong government planning department ,1994

5.2.2 Critères de risque pour les barrages

Les barrages représentent sans doute le domaine de l'ingénierie civile le plus avancé où la gestion du risque est pratiquée et où des critères d'évaluation du risque sont actuellement mis au point et appliqués. Pour les barrages, les principales modalités de défaillance potentielle sont le débordement par les flots @rovoquant une érosion du barrage ou de ses fondations), le réseau de canalisation du barrage ou ses fondations, et l'instabilité des pentes.

Des méthodes d'évaluation du risque sont en cours d'élaboration active au Canada, en Australie, aux États-unis, aux Pays-Bas, en Norvège et en Afrique du Sud. Les paragraphes suivants résument les critères de risque dans les trois premiers pays cités.

a) BC Hydro, Canada

BC Hydro est le propriétaire et l'opérateur de 61 barrages en terre et en béton en Colombie britannique (Canada). Ses barrages ont été construits entre 1908 et 1985 ; ils


Parlicipation auxgroupes de trwail internafionam

vont de retenues au fil de l'eau relativement petites à des barrages de 200 m de haut avec d'immenses lacs-réservoirs.

L'évaluation et la gestion du risque effectuées par BC Hydro sont décrites dans divers documents: BC Hydro (1993), NIELSEN et al. (1994), SALMON et HARTFORD (1995, a et b) et SALMON (1995). BC Hydro a proposé (mais pas officiellement adopté) les critères suivants :

Risque individuel :

L'orientation de principe est : «Les barrages n'imposent aucun risque intolérable à n'importe quel individu identifié. »

Le critère est : une limite supérieure de 10"' par an pour le risque total du fait d'une défaillance du barrage pour un individu identifié, des atténuations supplémentaires du risque devant être recherchées selon les termes du principe ALARP. Ce risque total est la somme des risques nés de toutes les causes (inondation, tremblement de terre, instabilité des rives du lac-réservoir, érosion interne et vulnérabilité en opération).

Risque sociétnl :

L'orientation de principe est : (( Le risque imposé à la société par chaque barrage doit être suffisamment faible pour être jugé tolérable. La sécurité d'un barrage doit être proportionnelle aux conséquences de sa défaillance. »

Le critère est : une limite supérieure de 10'~ cas mortels par an pour un barrage. La probabilité de connaître un tel événement avec un nombre donné de cas mortels doit être proportionnelle aux prévisions du nombre de cas mortels, ce qui implique une pente de - 1 sur Ia courbe f-N, comme indiqué à la Figure 8 (la courbe de BC Hydro à la Figure 8 est tracée sous la forme d'une courbe f-N. Ce sera la même chose sous la forme de la courbe F-N étant donné qu'il n'y a qu'un seul résultat possible pour les pertes de vie humaine ; voir paragraphe 7.1). La proposition de critères de risque sociétal s'applique au risque total dû à toutes les causes, et les limites sont les limites supérieures compte tenu de l'atténuation supplémentaire du risque selon les termes du principe ALARP.


Parlicipalion auxgroupes de m a i l infernafionaux

Figure 8 : Critères de sécurité proposés par BC Hydro pour la protection contre des pertes prématurées de vies humaines et de pertes économiques (BC Hydro, 1993)

BC Hydro souligne que des efforts considérables ont été faits pour garantir que les critères de risque tolérable n'étaient pas seulement réalisables, mais aussi cohérents avec les risques habituellement tolérés par la société.

Il faut noter que BC Hydro a placé une limite inférieure de IO+' pour la probabilité requise concernant la rupture et que, pour les barrages impliquant d'importantes conséquences, l'ouvrage doit être développé et évalué en fonction des charges maximum (Inondation maximum probable et configuration de tremblement de terre maximale).

Risque financier pour l'entreprise :

L'orientation de principe est : Les risques de pertes financières au-delà de la capacité de financement de l'entreprise doivent être d'un niveau suffisamment faible pour être considérés comme négligeables.


Participation auxgroupes de hmail intemafionaux

Pour BC Hydro, la valeur a été appréciée à 10.000 $ par an et par barrage, mais ce chiffre tel quel n'est pas transférable à d'autres situations.

b) Australian National Committee on Large Dams (ANCOLD)

L'ANCOLD, Comité national australien pour les grands barrages, a préparé des ((Directives d'évaluation du risque » (ANCOLD, 1994) à utiliser pour évaluer le risque lié aux barrages existants et à construire. Ces directives comprennent une étude complète des publications sur l'évaluation et la gestion du risque, et proposent les critéres de risque suivants :

Risque individuel :

Dans le cas de nouveaux barrages, et d'améliorations d'ouvrages existants, s'assurer que le risque moyen de décès pour des membres donnés de la population, du fait d'une défaillance du barrage, ne dépasse pas 10" par personne exposée et par an. Faire en sorte de ne soumettre personne, parmi la population, à un risque supérieur à IF' par an.

Dans le cas des barrages existants, des risques individuels de 10 fois supérieurs (au maximum) à ceux des nouveaux barrages peuvent être tolérables, sous réserve de l'application du principe ALARP.

Les propriétaires des barrages doivent évaluer les risques acceptables pour les employés sur et en aval des sites de barrage.

Risque sociétal :

S'assurer que les nouveaux barrages, et les barrages à rénover, satisfont aux critères de risque sociétal indiqués par la courbe d'objectif de la Figure 9.

Vérifier que les barrages existants respectent les critères de risque sociétal déterminés par la courbe limite de la Figure 9, mais prendre soigneusement en considération le principe ALARP.

S'assurer qu'un barrage est conforme aux critères de risque individuel et de risque sociétal.


Parîicipafion auxgroupes de trwnil infernafionara:

Figure 9 : Critères de risque sociétal provisoires de I'ANCOLD (ANCOLD, 1994)

L'application de ces directives relatives au risque a soulevé plusieurs questions qui ont conduit un groupe de travail créé par I'ANCOLD à réviser les directives de 1994. Ce groupe n'a pas encore terminé sa tâche, mais le comité a convenu d'un certain nombre de points :

i) Les critères de risque sociétal doivent être revus pour les rendre moins modérés à l'extrémité des cas mortels nombreux. II faut en effet traduire le consensus selon lequel les critères transitoires étaient trop prudents par rapport aux critères utiIisés pour les barrages et autres secteurs industriels ailleurs, et refléter le fait qu'il était irréalisable de satisfaire aux probabilités très faibles, étant donné que les barrages sont potentiellement soumis à des charges extrêmes et constniits sur des fondations naturelles. Les critères modifiés de risque sociétal sont présentés à la Figure 10.


Parficipotion auxgroupes de travaiI internafionaux

Figure 10 : Critères amendés de risque sociétal provisoires de I'ANCOLD (ANCOLD, 1997)

Voici certains des facteurs pris en compte dans la décision de modifier un critère :

Le point de départ de 10" pour une prévision de décès de 1 est généralement accepté, et compatible avec l'approche traditionnelle basée sur les normes en matière de sécurité des barrages.

L'opinion selon laquelle il est sans doute irréaliste de dire qu'un barrage sera conçu avec une probabilité de défaillance inférieure à 106 par an est valable. Cette probabilité porte également sur la limite pratique d'une évaluation fiable des probabilités de défaillance. Étant donné ces faits, les lignes des critères de risque sociétal doivent être tronquées par une ligne horizontale à 106.

Étant donné la décision de tronquer à 106, la distinction entre la courbe du critère existant de I'ANCOLD et une ligne droite de pente -1 n'est pas considérable. Quoiqu'il existe des raisons conceptuelles pour que se crée une aversion pour les catastrophes, la ligne de pente -1 aurait l'avantage d'être cohérente avec BC Hydro et USBR. Pour des raisons pratiques, I'ANCOLD devrait donc adopter une ligne droite de pente -1.

La largeur de la bande située entre la limite et l'objectif a été considérée comme étant de magnitude d'ordre un pour assurer la cohérence avec les critères de risque individuel de I'ANCOLD (1994) et les propositions de critères de I'USBR (Von THUN, 1996). L'approche de BC Hydro qui a opté pour une seule courbe de limite n'a pas été adoptée, car il a semblé préférable de définir clairement le principe ALARP et les régions à risque acceptable.

ü) L'ANCOLD (1994) stipule qu'il faut obtenir des probabilités de défaillance acceptable pour chaque mode de défaillance, c'est-à-&re inondation, tremblement de terre, et érosion des canalisations pour les barrages en terre. Certains sont d'avis que la communauté n'est concernée que par la défaillance du barrage, non par une cause


Participafion auxgroupes de travail internationaux

particulière de défaillance ; ainsi, c'est le risque total de défaillance du barrage qui compte, donc les critères de risque acceptable de la Figure 10 s'appliquent au risque total.

Il est également reconnu que le nombre de cas mortels peut varier avec le mode de défaillance et l'époque de l'année. Par exemple, il peut y avoir davantage de personnes séjournant en aval d'un barrage en été qu'en hiver.

Cela peut être ajusté par les procédures décrites au paragraphe 7.1, ou en adoptant un critère de risque total comme le fait BC Hydro. L'ANCOLD n'a pas encore déterminé l'approche qu'il conseillera.

c) US Bureau of Reclamation

L'USBR, Bureau américain pour la régénération des terrains, est en train d'élaborer des techniques d'évaluation et de gestion du risque pour ses barrages, et a rédigé un rapport sur l'une des études terminées depuis peu (Von THUN, 1996). Dans ce document, des propositions (non encore adoptées) de critères de risque acceptable sont détaillées. Il s'agit des critères suivants :

Les barrages doivent satisfaire aux critères suivants en cas de charge de lac- réservoir normale (charge statique), d'inondation et de tremblement de terre. Ces normes s'appliquent indépendamment à chacun des trois cas de charge.

i) Pour les sites et les cas de charge dont le potentiel peut provoquer, du fait de la défaillance du barrage, des pertes de vie humaine estimées entre 2 et 200 personnes, le risque généralement acceptable est considéré comme étant au plus de 0,0001 vie perdue par an et par barrage pour chaque cas de charge (statique, sismique, inondation ou autre). Normalement, un risque inacceptable est supérieur à 0,001 vie perdue par an et par barrage pour chaque cas de charge.

ii) Pour les sites et les cas de charge dont les conséquences de défaillance sont très importantes (c'est-à-dire une perte de vie humaine potentielle de plus de 200 personnes), il faut utiliser la meilleure méthodologie disponible, à savoir des principes de conception défensifs et des conditions de charge maximales. En effet, l'exactitude nécessaire pour juger de la probabilité de défaillance ou la technologie indispensable pour vérifier les niveaux de sécurité requis dépassent les capacités d'appréciation des ingénieurs dans la plupart des situations.

iii)Pour les sites et les cas de charge dont les conséquences de défaillance sont peu importantes (c'est-à-dire une perte de vie humaine potentielle de 2 personnes maximum), il faut appliquer les critères parallèlement à un jugement technique qui assure la rationalité des implications de l'évaluation du risque. Dans ces circonstances, les considérations économiques commandent souvent, et des alternatives de moyens pour éviter toute perte de vie humaine peuvent être exigées.

La Figure 11 présente les critères proposés par I'USBR.


Participafion aux groupes de IravaiI infernationam

~~ ~ . . . . . . . . . . .

,.. .. . .....

. , . . ~ .

(Von THUN, 1996)


Participolion auxgroupes de travail intem~~tionatrr

Il faut noter que la ligne de limite supérieure de I'USBR coïncide avec les critères de BC Hydro et les critères modifiés de I'ANCOLD. Cependant, les critères de I'USBR s'appliquent à chacune de ces classes de charge, tandis que ceux de BC Hydro et de I'ANCOLD s'appliquent au risque total. Von THUN (1996) précise qu'il en est ainsi pour des raisons pratiques puisque chaque classe est souvent évaluée séparément.

5.3 Critères d e risque acceptable pour l e s mouvements de terrain

A la connaissance des auteurs, il n'a été établi aucun critère de risque acceptable pour les mouvements de terrain pour quelque autorité gouvernementale ou association technique nationale ou internationale, comme cela a été fait pour les activités dangereuses et les barrages.

Certains auteurs ont abordé les problèmes posés :

a) MORGAN (1991) a synthétisé la manifestation de sinistres au Japon, dans les Alpes et au Canada, en concluant que l'expérience européenne constituait un modèle raisonnable du contexte probable pour le Canada. La Fi y r e 12 montre les courbes F- N correspondantes.

MORGAN finit ainsi : « Comme, dans tout le Canada, il existe de multiples possibilités pour que des mouvements de terrain importants se produisent, il est proposé de prendre comme seuils des probabilités inférieures de deux ou trois fois par rapport aux suggestions faites par le modèle à l'échelle d'un pays ». Sur cette base, il propose le «seuil suggéré d'acceptabilité pour des mouvements de terrain particuliers (Canada) », sur la Figure 12. 11 faut noter que celui-ci s'applique pour 50 cas mortels ou plus, susceptibles de provenir uniquement suite à de très importants mouvements de terrain.

MORGAN (1991) se réfëre aussi à l'article de HESTNES et LIED (1980) dans lequel il est fait allusion aux réglementations d'aménagement norvégiennes. Il indique que les responsables de l'utilisation des sols en Norvège ont proposé un niveau de risque annuel « maximum tolérable » de 1 pour 333 concernant les maisons d'habitations dans tes zones d'avalanche de neige. Apparemment, cinq à dix maisons sont détniites lors de chaque sinistre. Ainsi, le niveau proposé équivaut à une probabilité annuelle de décès pour ceux qui sont affectés de 1 pour 1660 et 1 pour 3330.

La Figure 12 montre le développement admissible concernant l'aménagement proposé, la probabilité d'occurrence et l'ampleur du mouvement de terrain.


Parlicipuîion auxgroupes de fravoil internationaux

Figure 12 : Probabilité et fréquence de morts multiples pour différentes sources naturelles et anthropiques à partir de faits rapportés (Morgan, 1991)

b) Cave (1992) décrit les critères d'acceptation pour les mouvements de terrain et les inondations naturels dans le District régional de Fraser-Cheam, en Colombie britannique.

Le Tableau 5 montre le développement admissible concernant l'aménagement proposé, la probabilité d'occurrence et l'ampleur du mouvement de terrain.

On notera que l'implication des exigences relatives aux ((mouvements de terrain catastrophiques majeurs )) est qu'aucun nouvel aménagement construit (avec, disons, 2 à 5 personnes potentiellement menacées) n'est approuvé à moins que la probabilité annuelle soit inférieure à IO", alors que pour une nouvelle subdivision (avec environ 20 à 100 personnes menacées), l'aménagement n'est pas accepté à moins que la probabilité annuelle soit inférieure à lo4. Pour les «mouvements de terrain catastrophiques majeurs », on pourrait s'attendre à une forte vulnérabilité, éventuellement proche de 1 pour ceux qui sont menacés. Comme t'ont souligné


HUNGR et al. (1993), cette approche serait difficile à appliquer à des événements pour lesquels la nature de l'aléa varie dans l'espace.

Tableau 5 : Correspondance aléa - développements consentis

c) FiUNGR, SOBKOWICZ et MORGAN (1993) et SOBKOWICZ (1996) débattent des critères de risque tolérable à propos d'une étude de risque de mouvements-de- terrain naturels sur un site d'aménagement potentiel à Cheekeye Fan, au nord de Squamish, en Colombie britannique. Les auteurs indiquent qu'un critère d'acceptation de risque spécifique aux mouvements de terrain a été mis au point à partir de données concernant des catastrophes naturelles dans les Alpes (MORGAN, 1991, fait allusion aux mêmes données). Ces informations ont été recueillies à partir de relevés réunis par EISBACHER et CLAGUE (1984) et couvrent plusieurs siècles


Participofion auxgroupes de travail internationaux

d'expériences dans un certain nombre de localités. Le principe de cet empnint est que les communautés sont restées dans des sites exposés pendant de longues périodes, tolérant donc la fréquence des catastrophes indiquée dans le dossier. La ligne inférieure de la Figure 13 a été obtenue en réduisant les données sur les accidents par le nombre de localités exposées ; ainsi, elle montre la kéquence des catastrophes tolérée par une communauté exposée caractéristique. La ligne supérieure a été arbitrairement placée à un niveau supérieur de 1,5 ordre de magnitude, mais il se trouve qu'elle coïncide avec un critère suggéré pour l'évaluation de l'aléa d'inondation et de tremblement de terre à propos de la configuration d'un barrage (SALMON et Von HEHN, 1993).

Figure 13 : Connaissance du risque à Cheekeye Fan - proposition de critère d'acceptabilité du risque de groupe (HUNGR, 1993)

SOBKOWICZ (1996) a travaillé sur ce procédé et présenté les Figures 14 et 15. Ainsi, toutes les données concernant les Alpes ont été divisées par 500 (nombre estimé de villages affectés), afin de donner la courbe centrale de la Figure 14. La courbe inférieure montrant la fiéquence de N décès sur un seul site est dérivée de la courbe centrale.

La Figure 15 correspond aux critères proposés, qui coïncident avec les courbes de la Figure 14. Ii est intéressant de noter que les courbes inférieures des Fimres 13 et 15 sont identiques, hormis le fait qu'il-s'agit d'une limite entre un risque faible et

A-. - modéré sur la Figure 13, et entre un rique modéré et élevé sur la Figure 15. La dernière semblerait plus pertinente.

Certains aspects devraient être évalués plus précisément au moyen de cette méthode, y compris la question de savoir si la tolérance à l'égard du risque a évolué dans le


Parficipotion auxgrouges de travail inlemafionam

temps, si les personnes affectées étaient conscientes des risques, et si elles étaient capables d'identifier les aléas et de repérer les villages pour les éviter.

11 faut noter que c'est la courbe supérieure de la Figure 15 qui est pertinente dans le cadre d'une comparaison avec les autres courbes F-N, puisqu'elle considère les événements impliquant N décès ou plus. On constate qu'elle présente une pente négative très faible par rapport aux propositions concernant les activités dangereuses et les barrages ; elle montrerait ainsi peu de rejet de la part des communautés concernées vis-à-vis d'un plus grand nombre de pertes de vie humaine. Toutefois, il faut approfondir l'évaluation ce point comme décrit au paragraphe 5.4.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Figure 14 -Données européennes sur la fréquence de morts par les mouvements de

. . ~

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . terrain (Sobkowicz, 1996) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ......................................... . . . . . . . . . ...... . ,

~.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Figure 15 - ~ro~os i t i on des critères d'acceptabilité du risque pour les zones résidentielles (Sobkowicz, 1996)



d) FELL (1994) a étudié les publications techniques relatives à l'évaluation du risque et aux critères de risque acceptable. Telles sont ses conclusions :

II semble raisonnable de conclure que le risque individuel le plus couramment acceptable en cas de risque involontaire, notamment s'il est lié à un aléa créé par i'homme (comme un barrage ou une usine chimique), est de 1 0 ~ par an, et jamais plus de 105 par an.

En cas de risques volontaires, des valeurs bien plus élevées sont acceptées par '1 exemple, sur le lieu de travail, il n'est pas exceptionnel de trouver entre 10- et 10"' par an). Un risque volontaire de 105 par an semblerait être le maximum tolérable.

Des preuves permettent de suggérer que le risque acceptable est dépendant du nombre de décès lié à un seul événement, probablement au moins dans une proportion inverse.

FELL (1994) a également abordé le risque acceptable de mouvement de terrain et a conclu ainsi :

La population peut tolérer des risques relativement élevés concernant des aléas de mouvement de terrain naturel.

La population est disposée à tolérer des risques bien plus importants que ceux qu'elle accepte ; en d'autres termes, si on demande aux gens les risques qu'ils préféreraient courir, ils choisissent entre lv5 et 106 par an, mais tolèrent entre 1 ~ ' et 105 par an dans certaines circonstances.

Il semble probable que pour les pentes artificielles un risque de 10' à 106 par an corresponde aux attentes de la population.

e) MORGENSTERN (1995) dresse une présentation des critères de risque acceptable qui se réfëre à certains des auteurs déjà cités. MORGENSTERN (1995), BUNCE et al. (1995) et BUNCE et al. (1997) décrivent une étude de risque concernant une chute de roches provenant d'une entaille sur l'autoroute qui relie Vancouver à Whistler, en Colombie britannique. Cet événement, qui s'est traduit par la mort d'un automobiliste, est détaillé plus haut dans le présent article.

La Figure 16 offie une synthèse des résultats de i'étude et les compare à d'autres risques, ainsi qu'aux suggestions de catégories de risque acceptable provenant de ALE (1991) et MORGAN (1991). Cette illustration montre les résultats tracés sur le schéma des risques de WHITMAN (1984) pour des projets d'ingénierie particuliers. Il faut noter qu'il s'agit d'une courbe f-N. L'affaire « JUST » (personne qui est décédée) est un cas où le véhicule stationnait, et se place dans une zone du schéma où l'acceptabilité du risque semblerait probable. Toutefois, même si les autorités routières ont mené un progamme actif de stabilisation de la pente rocheuse, la Cour suprême du Canada a estimé que ce dernier était insuffisant par rapport à une norme


Parlicipofion auxgroupes de Iravail internationaux

raisonnable de maintenance. La cour a jugé que les autorités routières avaient un devoir d'entretien à l'égard des usagers de l'autoroute, ce devoir s'étendant normalement à la maintenance raisonnable de la voie rapide. La Cour a argué que le Ministère pouvait parfaitement prévoir que les usagers risquaient de subir un préjudice si l'autoroute n'était pas raisonnablement entretenue. On pouvait estimer que cette maintenance s'étendait à la prévention de blessures provenant d'un rocher qui s'éboulait.

5.4 Enquête sur la perception et l'acceptation du risque mouvements de terrain

FiNLAY (1996), dans un travail avec le premier auteur de cet article, a effectué une étude sur la perception et I'acceptation du risque mouvements de terrain en interrogeant des résidents de Melbourne et Sydney (Australie) et de Hong Kong. Les résidents australiens comprenaient des groupes qui étaient et n'étaient pas affectés par un mouvement de terrain, et qui étaient diversement bien informés sur les risques émanant de ce type de phénomène ; les groupes australiens comptaient également un goupe représentant des experts en mouvement de terrain. Les groupes de Hong Kong étaient issus du Service de l'Ingénierie civile (HKCED) qui a la responsabilité de déterminer les normes et de vérifier tous les problèmes de stabilité de pente à Hong Kong ; ces groupes ont été sélectionnés de manière à séparer le personnel expert en géotechnique des autres groupes.

Les résultats de l'enquête doivent être publiés dans FINLAY et EELL (1997) et sont résumés ci-dessous :

Il est rare que les gens pensent que la possibilité d'un mouvement de terrain affectera leur existence, hormis ceux qui sont impliqués dans un travail lié à ce phénomène. La plupart des personnes se préoccupent peu des mouvements de terrain. Le niveau de préoccupation sur ce point était supérieur dans le groupe de population qui était le plus menacé.

Les personnes interrogées ont montré un soutien écrasant pour la réglementation de I'aménagement sur le territoire concerné par le risque mouvements de terrain, et pour que les normes de risque acceptable de mouvement de terrain soient fixées par le gouvernement et les experts. Elles estimaient que le coût de stabilisation du fait des mouvements de terrain devait être supporté par le promoteur, les propriétaires du terrain et le gouvernement, et que le surcroît de charges de stabilisation dû à une normalisation supérieure (avant le début de I'aménagement) devait également être supporté par ces organismes, tout comme les charges d'interventions en vue d'atténuer le risque mouvements de terrain lorsqu'un risque trop élevé est découvert après la fin de I'aménagement.

Quand un mouvement de terrain a été comparé, en terme de cause potentielle de perte de vie humaine, à six autres aléas (accident de la route en tant que conducteur, accident de la route en tant que piéton, tabagisme, accident dans une usine pétrochimique, être à son travail et voyage en avion), il a été classé comme le moins



risqué parmi les sept aléas par les groupes australiens interrogés. Les groupes du HKCED ont classé ces aléas de manière très différente.

Figure 16 : Probabilité de mort d'un individu sur une portion d'autoroute. comparée au risque d'une activité volontaire et involontaire

(MORGENSTERN, 1995 ; BUNCE, 1994)


Participation auxgroupes de travail internationam

Figure 17 : Risque de mort avec bandes haute et basse pour des chutes de blocs sur un tronçon d'autoroute, comparé à celui de divers projets d'ingénierie (MORGENSTERN, 1995 et BUNCE, 1994 d'après WHiTh4AI-?, 1994)

Le mouvement de terrain a été placé au troisième rang par deux groupes et au quatrième par un autre. Les divergences de positions relatives du phénomène entre les deux pays sont attribuées à l'écart entre les taux de sinistre de mouvement de terrain et les niveaux de sensibilisation dans les deux pays. Une comparaison du classement relatif des aléas et des taux réels de sinistre a montré que la population est capable d'estimer plutôt correctement l'ordre relatif des taux de sinistre.

Les réponses aux variables cognitives pour trois aléas ont indiqué que l'aléa « accident de la route en tant que conducteur » était considéré comme ancien, plus involontaire que volontaire, ordinaire, plus contrôlable qu'incontrôlable, et ni mortel ni non-mortel. L'aléa « accident dans une usine pétrochimique pour les résidents proches » a été considéré comme nouveau, involontaire, plus temfiant qu'ordinaire, contrôlable, et plus non-mortel que mortel. L'aléa «être impliqué dans un mouvement de terrain » a été considéré comme nouveau par tous (sauf par les groupes du HKCED interrogés et par les experts australiens en mouvement de terrain), involontaire, ni ordinaire ni terrifiant, et ni mortel ni non-mortel (c'est-à-dire que les circonstances spécifiques du mouvement de terrain entrent en ligne de compte). Un éventail de réponses a été obtenu pour le facteur incontrôlabIe/contrôlable. L'aléa mouvements de terrain est perçu comme involontaire, donc la population réclamera des niveaux de risque acceptable correspondant à un aléa involontaire.

Rapport BRGM R 40856 3 37

Parlicipalion auxgroupes de Iravail internationaux

La valeur des campagnes de sensibilisation de la population a également été révélée par les résultats. Les convictions des résidents semblent nettement influencées par les informations diffusées.

Les personnes sont plus réticentes à l'égard du risque mouvements de terrain quand elles perçoivent l'aléa comme étant involontaire, temfiant plutôt qu'ordinaire, incontrôlable et mortel. Les résultats concernant I'aléa mouvements de terrain sont cohérents avec le corpus général des recherches publiées sur la perception des autres risques (ROHRMANN, 1995 ; SLOVIC, 1987).

La perception d'une fréquence de décès annuelle quantifiée a montré que, pour un risque perceptible comme faible ou très faible, la fréquence de décès annuelle devrait être entre 1 pour 100.000 et 1 pour 1 million. Cela est cohérent avec les risques involontaires acceptables dans d'autres domaines comme les barrages et les usines pétrochimiques. Le classement des circonstances de mouvements de terrain a indiqué que les cas dans lesquels le mouvement était moins important, plus lent et moins destructeur, avec un certain degré de maîtrise, sont considérés comme plus favorables que les mouvements de terrain plus importants, plus rapides et plus destructeurs.

La tendance en faveur de probabilités acceptables plus faibles, correspondant à celles des aléas involontaires devient évidente, notamment en ce qui concerne la perte de vie humaine dans les situations de mouvements de terrain les plus dangereuses. Les probabilités acceptables modales de mouvements de terrain sont généralement faibles, souvent autour de 104 par an. La large dispersion de 80 % des réponses sur une fourchette de probabilité brute de 105 à 104 par an correspond à la zone de risque ALARP, traduisant une grande diversité d'attitudes face au risque. Globalement, les personnes interrogées ont exprimé un souhait de faible risque de mort en cas de mouvements de terrain. Tout en s'exprimant ainsi, certaines ont continué à vivre avec des risques mouvements de terrain extrêmement plus importants, révélant ainsi une « acceptation » du risque supérieure à ce qu'elles avaient annoncé. Cette situation est probablement due au fait que le risque est toléré plutôt qu'accepté ... une distinction importante.

Les probabilités acceptables de mouvements de terrain sont d'une à deux ordres de grandeur inférieures pour la perte de vie humaine que pour les dégâts matériels. Les valeurs exprimées concernant les probabilités acceptables de mouvements de terrain n'ont pas divergé qu'il s'agisse de la maison de la personne interrogée ou d'un logement appartenant à un tiers.

5.5 Établissement de critères de risque acceptable A partir des courbes f- N et F-N d'un mouvement de terrain existant et passé

Comme il a été démontré plus haut, les courbes F-N ont été utilisées pour exprimer les niveaux de risques tolérable et acceptable dans divers secteurs d'activités. HUNGR et al. (1993) et S O B K O W Z (1996) ont présenté ces courbes basées sur des relevés historiques de mouvements de terrain.


Parficipolion auxgroupes de travail internofionaux

On considère que cette approche pourrait être prolongée afin de prendre en compte différents types de mouvements de terrain et qu'elle devrait contribuer à établir des critères de risque acceptable.

En tout cas, le concept consisterait à réunir des données sur la fréquence d'un mouvement de terrain provoquant des morts ou des blessés, puis de les analyser pour l'ensemble des configurations de pente, ainsi que la réaction de la population à l'égard des morts ou blessés, et les mesures prises par le propriétaire de la pente, ou par les autorités gouvernementales, pour atténuer le risque. Dans l'idéal, les données seraient obtenues de plusieurs pays etlou états et provinces.

Voici quelques cas pour lesquels cette approche est possible

a) Routes et autoroutes : dans l'idéal, les données proviendraient de diverses catégories de routes (nationales ou autoroutes, voies rapides, routes touristiques, roues de campagne, voies urbaines) pour savoir si, comme on peut s'y attendre, des critères d'acceptation du risque différents peuvent s'appliquer.

b) Bâtiments commerciaux et publics, notamment bureaux, écoles, zones de commerce.

c) Logements résidentiels, dont maisons et appartements ou copropriétés, et tours d'habitation.

d) Mouvements de terrain catastrophiques : similaires à ceux qui ont été utilisés par HUNGR et al. (1993), mais avec des détails plus précis sur la réaction de la population (par exemple : abandon des villages) pour que la distinction puisse être faite entre les situations tolérées et non tolérées. Le Tableau 6 présente certaines manifestations de mouvements de terrain qui seraient utilisables dans ce cadre.


Parficipotion aux groupes de travail infernafionaur

Tableau 6 : Mouvements de terrain qui pourraient être utilisés pour produire des courbes f-N pour aider au développement de critères de risque sociétal acceptable.


Parficipotion auxgroupes & travail infernationaux

Tableau 6 (suite) : Mouvements de terrain qui pourraient être utilisés pour produire des courbes f-N pour aider au développement de critères de risque sociétal acceptable.

Nous sommes totalement convaincus que la meilleure manière de progresser en matière de gestion du risque est d'examiner d'abord l'historique réel de la tolérance du risque. On a procédé ainsi dans de nombreux domaines où les données étaient abondantes, cela n'a pas été fait dans une mesure sufisante dans le domaine de la gestion du risque mouvements de terrain. Cette situation peut s'expliquer partiellement par la réticence de Ia communauté technique à adopter des concepts de « défaillances ». Les ingénieurs considèrent souvent les défaillances des stmctures conçues comme des échecs personnels de leur part, et non comme les conséquences



inévitables du combat permanent qu'ils livrent aux forces naturelles. Cela vaut la peine de comparer les réussites et échecs dans le milieu médical aux réussites et échecs en ingénierie de sécurité publique, en notant que les professions respectives et les tribunaux ne semblent pas traiter les interactions des ingénieurs avec la nature de la même manière que les problèmes médicaux.

5.6 Résumé des critères de risque

5.6.1 Critères de risque individuel

Le Tableau 7 résume les critères de risque individuel qui ont été abordés précédemment.

. . .. : . . . . . : : . . : : . . . . ~

. . . . ~ . ~ ~ ~ , . . . . . . ~.,.:.: ,,,. ., ~ . .

Tableau 7 : Résumé des critères de rksque individuel

A partir de ces chiffies, on peut raisonnablement conclure que, p o u un mouvement de tenain impliquant des pentes dessinées par l'homme, les critères présentés au Tableau 8 sont acceptables. Ceux-ci s'appliqueraient à la population. Des risques supérieurs sont susceptibles d'être tolérés pour les personnes qui travaillent dans un environnement dangereux dans le cadre de leurs obligations normales.

Rappfi BRGM R 40856

Participalion auxgroupes de trovall inlemationaux

Tableau 8 : Critères envisageables de risque tolérable individuel pour les mouvements de terrain

Dans le cas des pentes naturelles, la situation est moins nette. Toutefois, il paraît probable que la population tolérera des risques aussi élevés que 1w3 (en se basant sur CAVE, 1992 ; FINLAY et FELL, 1997 ; FELL, 1994 ; MORGAN, 1991 ; HESTNES et LlED, 1980).

Cette question devrait être débattue dans le cadre de i'atelier, dégageant éventuellement un consensus qui figurera dans les actes.

5.6.2 Critères d e risque sociétal

La Figure 18 résume les critères de risque sociétal qui ont été abordés précédemment. On constate une cohérence raisonnable dans I'approche des autorités responsables de barrages quant à la limite entre les risques inacceptables et ceux qui relèvent de la zone ALARP (hormis le fait que la ligne de BC Hydro ne s'applique que dans le cas où le résultat pourrait être une perte de vie humaine). Chaque autorité responsable de barrages recourt à une approche différente pour limiter la probabilité minimum dans la partie du tracé correspondant à un nombre important de cas mortels, mais toutes démontrent une approche similaire en acceptant dans le principe qu'il existe une probabilité pratique contraignante de cas mortels autour de IO-> à 10' par an. II s'agit d'un concept important qui peut facilement s'appliquer aux mouvements de terrain et aux autres problèmes d'instabilité des pentes.

II est important de noter que la HSE et le NSW Department of Planning ont évité de quantifier les critères de risque sociétal et ont préféré utiliser des termes qualitatifs, arguant des difficultés d'application des courbes F-N et quantifiant le risque sociétal en tant que raisons.



Figure 18 :Critères de risque sociétal pour différentes organisations

11 est suggéré aux participants de l'atelier d'étudier les informations fournies ici et, après discussion, d'essayer d'atteindre un consensus relatif aux critères de risque sociétal et à leurs modalités d'application. Toutefois, il paraît probable qu'il faudra effectuer d'autres recherches sur les mouvements de terrain (telles que celles décrites au paragaphe 5.5) pour élaborer des critères de risque sociétal qui puissent être recommandés aux autorités concernées en vue d'une utilisation fiable.

5.6.3 Application des critères de risque

II est important d'admettre qu'il existe un certain degré d'incertitude dans l'analyse du risque et que les critères de risques individuel et sociétal présentés plus haut ne sont qu'une expression mathématique de la tolérance de la société à l'égard du risque. Ces critères ne sont pas précis et doivent donc être utilisés comme des orientations générales uniquement.

L'évaluation du risque se révélera parfois sans ambiguïté, comme lorsque le risque est nettement intolérable ou nettement acceptable. Mais souvent, ce ne sera pas le cas ; ce sont alors le principe ALARP (application de rapproche BAVT - Best Available Viable Technology 1 meilleure technologie viable disponible) et les autres facteurs sociétaux, légaux et politiques qui détermineront le processus de décision.

En réalité, ce n'est pas différent de l'approche déterministe, selon laquelle un facteur de sécurité peut être une estimation au mieux, ou une estimation prudente, et le facteur de sécurité acceptable ne sera pas un chiffre défini de façon stricte, mais une valeur qui


Participolion auxgroupes de travail internationaux

explique les conséquences de la défaillance, ainsi que le degré de modération et d'incertitude présent dans le calcul du facteur de sécurité.

6. ZONAGE DE L'ALÉA ET DU RISQUE MOUVEMENTS DE TERRAIN

6.1 Aspects généraux

Le zonage des régions urbaines et rurales en fonction de l'aléa et du risque mouvements de terrain a été réalisé pendant au moins 25 ans dans certaines parties de l'Europe et des États-unis, et est largement pratiqué à travers le monde. En tant que tel, il représente l'une des formes les plus anciennes de gestion officielle du risque mouvements de terrain.

La plupart des cartes de zonage sont des cartes d'aléas et elles délimitent les zones d'aléa relatif, décrites en termes qualitatifs, et seulement rarement en termes quantitatifs.

Certains articles présentent le zonage de l'aléa et du risque mouvements de terrain, notamment ceux de BRABB (1984), VARNES (1984), HARTLEN et VIBERG (1998), E L L (1992), HüTCHiNSON (1995) et LEROI (1996).

Il existe quelques exemples pertinents de zonage de risque. Par exemple, les cas traités dans BRABB (1984), CARRARA et al. (1991), MORGAN et al. (1992), MOON et al. (1992) et LEROI (1996), les trois derniers étudiant le risque de perte de vie humaine.

Pratiquement tous les travaux de zonage concernent des pentes naturelles bien que l'influence des constructions puisse être prise en compte dans quelques cas. Ils s'appuient principalement sur des approches géomorphoiogiques qui délimitent les zones susceptibles de subir des mouvements de terrain. La plupart des cartes d'aléa tracent la probabilité relative de mouvement ; quelques-unes seulement incluent une description du volume ou de la surface du mouvement de terrain.

Dans le présent article, cette partie fera une présentation générale du sujet et posera quelques-uns des problèmes qu'il faudra traiter pour élaborer des approches systématiques uniformes portant sur la préparation du zonage du risque mouvements de terrain.

6.2 Cadre du zonage d'aléa et de risque

Comme pour l'évaluation du risque concernant une pente particulière, il faut étudier chaque composante du risque quand on réalise un zonage, à savoir :

Probabilité : probabilité qu'un mouvement de terrain se déclenche dans une zone etlou se propage jusqu'à une zone en aval.

Vulnérabilité, des biens ou des personnes vis-à-vis du mouvement de terrain.


Parlicipafion auxgroupes de travail internationaux

Les éléments menacés.

Risque : le produit de la probabilité, de la vulnérabilité et des éléments menacés.

Il existe quelques principes généraux applicables à l'évaluation de l'aléa et du risque. VARNES (1984) les traite en partie dans son document.

a) Le présent et le passé sont les clés (guides) de l'avenir

En conséquence, il est des plus probable qu'un mouvement de terrain se produira là où il s'est déjà produit dans le passé.

De plus, les mouvements de terrain sont susceptibles de survenir dans les mêmes conditions géologiques, géomorphologique et hydrologiques que dans le passé.

b) Les circonstances principales qui causent un mouvement de terrain peuvent (et devraient) être identifiées :

Il faut que ceux qui réalisent l'étude appréhendent parfaitement les origines et mécanismes élémentaires d'un mouvement de terrain: certains sont liés à la géologie, à la structure du sol ou des roches, à la pente du terrain, à l'incidence des constructions, etc.

Dans toute évaluation, une part essentielle porte sur la compréhension des conditions qui provoquent un mouvement de terrain dans la zone à étudier. Ces connaissances peuvent être acquises à partir de publications, rapports antérieurs ou simplement par une expérience sur le site (et par une réflexion sur ce que l'on voit !).

c) Les degrés de l'aléa (et du risque) peuvent être estimés. II est généralement possible de faire une évaluation du volume du mouvement de terrain, de sa probabilité, des éléments menacés et de la vulnérabilité, donc de l'aléa et du risque. Cependant, le degré absolu d'exactitude de ces évaluations sera probablement moins satisfaisant que le degré relatif d'exactitude. Par exemple, il est probable que l'on sera à même de juger que certaines zones présentent une probabilité plus élevée de mouvement de terrain que la zone contiguë, mais affecter une probabilité absolue (de 1 sur 5, par exemple) est beaucoup plus difficile.

Une carte d'aléa devrait délimiter les zones présentant des probabilités différentes de mouvement, et les cartes de risque devraient tracer les zones présentant des risques différents pour les biens et les personnes.

Normalement, il faudrait élaborer les cartes de risque en termes de risque individuel par rapport à l'élément menacé, plutôt qu'en termes de risque total ; ainsi, elles dessineraient la probabilité de décès par an, ou la part de la valeur d'un bien moyen menacé perdue par an. Si la vulnérabilité supposée par rapport à la perte d'un bien est évaluée à 1, la carte d'aléa devient effectivement aussi une carte de risque matériel.

En pratique, les cartes de zonage d'aléa et de risque s'élaborent souvent sur une base spécifique au site, différents facteurs étant décrits ; il faut donc faire attention à les


Pariicipafion aux groupes de lravaii infemalionaur

comparer. Étant donné les méthodes subjectives qui doivent souvent être adoptées pour le zonage, le résultat sera très probablement un aléa et un risque relatifs.

Les autorités responsables de la planification adoptent des stratégies de gestion de risque: par exemple, en exigeant une évaluation géotechnique plus détaillée et, éventuellement, des mesures de réduction du risque avant d'autoriser I'aménagement, ou bien la stérilisation du terrain en interdisant tout projet.

Cette approche fonctionne correctement dans la plupart des cas de risque matériel ; en revanche, elle est moins applicable au risque de perte de vie humaine, pour lequel un résultat plus quantitatif est nécessaire afin d'avertir ceux qui sont menacés et de permettre une comparaison avec les critères de risque acceptable.

Même dans le cas d'un risque matériel, l'absence de quantification peut être un inconvénient considérable, car elle peut conduire à un projet trop (ou pas assez) prudent, ou à une incapacité à établir des régimes d'assurance couvrant la perte de biens. En conséquence, élaborer des méthodes quantitatives pour évaluer le risque devrait être un objectif général, même si le zonage se base sur des techniques de cartographies géomorphologiques ou des approches semi-qualitatives similaires.

6.3 Méthode de zonage

6.3.1 Estimation de la probabilité

Le problème général que pose l'estimation de la probabilité de mouvement de terrain dans les études de zonage est abordé par HüTCHINSON (1988), LEROI (1996), et SOETERS et Van WESTERN (1996). Quelques exemples d'estimation de probabilité concernant des projets spécifiques figurent dans SlDDLE et al. (1991), LEE et al. (1991), HUTCHINSON et CHANDLER (1991), HUTCHiNSON et al. (1991), MORGAN et al. (1991), CARRARA et al. (1991 et 1992), MOON et al. (1992).

Les facteurs principaux qui influent sur un mouvement de terrain sont traités dans VARNES (1984) et HUTCHNISON (1995). Le Tableau 9, extrait de HüTCHiNSON (1995), est très complet et s'attache principalement aux questions liées à la probabilité.


Participotion ouxpupes de bovaif infernotionam

Voici une liste plus simple de points à étudier, comprenant les facteurs les plus importants :

Géologie du socle - lithologie - structure - degré d'altération

Sol - profondeur - lithologie - Stmchlre

Géomorphologie Conditions hydrologiques - mouvements de terrain précédents - chute de pluie - morphologie de la pente - écoulement et ruissellement - gradient de pente - eau souterraine - aspect

Activités humaines et occupation des sols - creusements et déblaiements - déboisement et reboisement - réduction de l'eau de surface et de subsurface


Parlicipation auxgroupes de travail internationaux

SOETERS et Van W E S m (1996) et LEROI (1996) traitent des méthodes utilisables pour évaluer la probabilité de mouvement de terrain, en les synthétisent comme décrit au Tableau 10. Selon les méthodes heuristiques, c'est l'opinion émise par l'expert en géomorphologie chargé de l'étude qui sert à classifier l'aléa.

CARRARA et al. (1992) présentent un débat intéressant sur l'incertitude liée à la cartographie de l'aléa de mouvement de terrain, en montrant l'influence de différentes personnes ou organisations étudiant la même zone, ainsi que les méthodes utilisées. Les erreurs (différence entre prévision correcte et incorrecte des zones affectées par l'instabilité) peuvent être supérieures à 50 %. Cet aspect est également abordé par SOETERS et Van WESTEN (1996)

Tableau 10 : Techniques d'analyse en relation avec l'échelle de cartographie (adapté de SOETERS et Van WESTEN, 1996)


Participation auxgroupes de trmoiI intemationaur

6.3.2 Estimation d e la vulnérabilité

L'estimation de la vulnérabilité vis-à-vis d'un mouvement de terrain est traitée dans CARRERA et al. (1991), FELL (1994), FiNLAY (1996), LEONE et al. (1996) LEROI (1996), et FINLAY et E L L (1997). Elle sera également étudiée dans l'un des autres papiers introductifs à ce séminaire.

Dans le cadre d'un zonage, il faut répondre à plusieurs questions :

Est-ce que nous nous occupons de la vulnérabilité des biens ou des personnes ? L'élément menacé (biens ou personnes) se trouve-t-il au niveau du mouvement de terrain ou dans une zone que la coulée est susceptible d'atteindre ? Quel est le volume (ou la profondeur) et la vitesse du mouvement ? Y aura-t-il des signes précurseurs ? (qui influeront notamment sur la vulnérabilité des personnes) Quelle sera l'ampleur du déplacement réel et relatif de la masse de mouvement ? Quelle est la nature des biens impliqués, et sont-ils susceptibles d'être endommagés par le mouvement 7 La valeur des biens sera-t-elle affectée de manière disproportionnée par rapport aux dommages réels ?

II est souligné qu'il peut exister des vulnérabilités totalement divergentes pour les pertes de vie humaine et les dommages matériels. C'est en particulier le cas des mouvements de terrain de faible vitesse, pour lesquels la vulnérabilité vis-à-vis des biens peut être élevée @roche de 1) alors que, pour les personnes, elle peut n'être que de 104, puisque la population peut s'éloigner du mouvement. En général, les personnes seront davantage menacées si elles se trouvent dans la zone d'accumulation du mouvement de terrain, plutôt que dans le corps du mouvement.

6.3.3 Estimation du risque e t risque acceptable

L'estimation du risque découlera de l'estimation de la probabilité et de la vulnérabilité. Dans de nombreuses études de zonage, la vulnérabilité des biens peut être considérée comme égale à 1, étant donné les incertitudes relatives à la connaissance des éléments menacés. La plupart des études de zonage effectuées à ce jour appliquent des termes descriptifs plutôt que quantitatifs pour décrire le risque et l'aléa. Cette démarche est tout à fait acceptable, et peut constituer l'approche la plus pertinente. Toutefois, comme nous l'avons vu plus haut, elle est difficilement applicable en cas de perte potentielle de vie humaine.

6.4 Domaines nécessitant recherche et développement

Hormis les aspects spécifiques soulevés par ailleurs dans cet article, il existe quelques domaines susceptibles de recherches et développements complémentaires en vue d'une utilisation dans des études de zonage de risque mouvements de terrain. On peut citer les suivants :


Participafion auxgroupes a2 travail internalionaux

Description systématique des caractéristiques géomorphologiques, et relation entre celles-ci et les probabilités quantitatives de mouvement Vérifications complètes de l'étalonnage des méthodes appliquées à l'estimation de la probabilité, y compris celles qui s'appuient sur une analyse à plusieurs variables. Cela contribuera à quantifier l'incertitude au niveau des prédictions. Association plus complète entre les probabilités réelles de mouvement et les probabilités relatives estimées à partir de méthodes géomorphologiques et autres. Amélioration des données sur la vulnérabilité des biens et des personnes vis-à-vis d'un mouvement de terrain. Collecte de données concernant la demande de zonage d'aléa et de risque mouvements de terrain, et la façon de les mettre en relation avec un risque quantifié. Cela contribuera à définir des critères de risque acceptable (biens et perte de vie humaine).

On peut s'attendre à ce que les participants à l'atelier puissent apporter leur contribution à cet effort.

7 DÉTAILS DE QUELQUES ASPECTS LIÉS À LA GESTION DU RISQUE

Certains détails dans l'analyse et l'évaluation du risque valent la peine d'être abordés, en vue d'aider à la compréhension de la procédure de gestion du risque.

7.1 Utilisation des courbes f-N et F-N

Certains aspects généraux de l'utilisation des tracés f-N et F-N doivent être pris en considération.

a) Terminologie

Dans le cadre de cet article, les tracés f-N seront considérés comme des tracés de la probabilité de mouvement de terrain par année, causant N cas mortels, par rapport au nombre de cas mortels N dus au mouvement de terrain.

De plus, les tracés F-N seront considérés comme des tracés de probabilité cumulative de mouvement de tenain par année, causant N ou plus cas mortels, par rapport au nombre de cas mortels dus au mouvement de terrain.

b) Courbes f-N

Dans leur présentation normale, les courbes f-N sont incomplètes, car contrairement aux graphiques traditionnels en deux dimensions, où la variable indépendante est tracée sur un seul axe (généralement horizontal), et la variable dépendante sur l'autre axe (y = f(x)), les points tracés sur une courbe f-N sont des paires fréquence-conséquences indépendantes. Le risque, fréquence x conséquences, est tracé sur un troisième axe (z), comme l'indique la Figure 19.



Figure 19 : Représentation du risque f-N


Participation auxgroupes de Iravail internationaux

Figure 20 : Cartographie des critères de risque tolérable

La représentation f-N est très utile quand on examine des situations où il n'existe qu'une seule conséquence pour tous les modes de défaillance. Dans ce cas, les tracés f-N et F-N se confondent, et un critère de risque tolérable linéaire avec une pente de -1 se transforme en une droite verticale dans l'espace risque-fréquence et en une droite horizontale dans I'espace risque-conséquence, comme l'illustre la Figure 20.

c) Courbes F-N

La représentation fréquence-conséquences se complique quand il existe tout un éventail de conséquences pour un seul mode de défaillance, et elle se complique encore davantage quand on étudie plusieurs modes de défaillance et plusieurs conséquences. De telles situations sont la norme plutôt que l'exception, tandis que l'inverse est vrai en ce qui concerne les débats dans les publications à ce sujet.

Dans ces situations, il est préférable de tracer à la fois les données F-N et les données f- N, car la comparaison avec les critères établis d'acceptation du risque sociétal, qui sont généralement des courbes F-N, s'en trouve facilitée. Cela aide également à surmonter la diaiculté qui apparaît quand on sépare les modes de défaillance et les scénarios de probabilité temporelle et d'exposition.


Participolion auxgroupes de travail internationaux

Les Tableaux 11 et 12 présentent quelques données relatives à un barrage, compte tenu de plusieurs modes de défaillance et expositions différents en fonction de la saison et du moment dans la journée. Les données ont été préparées par D. BOWLES.

La Figure 21 montre le tracé F-N qui en résulte des données, comparé aux critères d'acceptation de risque.

Figure 21 : Points F-N d'après les données des tableaux 11 et 12


Parficipalion ouxgroupes de travail infernolionaux

Tableau 11 : T

ableau F-N construit avec différentes valeurs de perte en vies hum

aines pour différents m

odes de rupture et différentes conditions d'exposition (d'après D

. BO

WL

ES)

Rapport B

RG

M R

40856

Participltion auxgroupes de travail internationaux

Tableau 12 : valeurs triées de F et n à partir du tableau 11 (d'après D. BOWLES)

Pour les mouvements de terrain, la situation équivalente peut résulter de mouvements petits ou grands provoqués par une pluie, la fonte des neiges ou une secousse sismique, des conditions de circulation qui varient selon la saison et au cours de la journée, et en prenant en considération les véhicules à un seul occupant ou à plusieurs passagers, les autobus, etc. Cependant, la situation est en réalité souvent plus complexe que ne le présente le Tableau 11, car il existe généralement une fonction de répartition applicable aux estimations de pertes en vie humaine, ce qui demande une explication : là où le tableau indique une perte de vie humaine de 10 personnes par exemple, ce nombre peut représenter en réalité la moyenne de I'estimation, avec une fourchette potentielle de 1 à 20 personnes. L'incidence de cette situation devrait au moins être évaluée en tant que sous-ensemble du calcul, et intégré formellement s'il est significatif.

Il convient aussi de remarquer que dans le cas d'un barrage, le niveau du réservoir a une influence très importante sur la probabilité d'une défaillance et sur ses conséquences ; il doit donc, dans de nombreux cas, constituer la première question de l'arbre d'événements. Ii est également très utile d'examiner les contributions au risque de divers événements déclencheurs. Par exemple, dans le Tableau 12, le risque est dominé par les cas où les décès et les inondations sont peu nombreux. Toutefois, une fois que


Participztion auxgroupes de travail internationaux

ceux-ci sont supprimés (par ex., en remettant en état le canal de trop plein), le risque est dominé par les conditions entraînant un grand nombre de décès.

II faut également noter que si les risques hydrologiques étaient supprimés, la courbe F-N se trouverait sous les critères d'acceptation de risque, mais la valeur escomptée des conséquences pour les scénarios de pertes élevées @lus de 75 personnes) dépasse le critère de valeur escomptée équivalent.

Cela souligne l'une des difficultés d'appliquer les courbes F-N et d'essayer de les comparer aux critères de valeur escomptée. Selon les auteurs, le débat est encore ouvert quant à savoir si on doit adopter les critères F-N ou si les critères de valeur escomptée (qui récapitulent surtout les risques à partir de la courbe f-N) sont plus appropriés. BC Hydro préfëre actuellement l'approche par la valeur escomptée.

7.2 Qu'est-ce que u la société B dans les criteres de risque sociétal ?

La section 5 relative au contexte des critères de risque sociétal adoptés par la HSE, le NSW Department of Planning, I'ANCOLD, BC Hydro et I'USBR est sciemment assez longue, pour que les lecteurs puissent avoir un aperçu du raisonnement qui sous-tend ces critères. L'application à la gestion du risque mouvements de terrain pose quelques questions difficiles, dont les suivantes :

a) Si l'on considère le risque mouvements de terrain sur une autoroute, comment récapituler le risque ? Et quels critères prendre en considération, si nous avons une autoroute entre les villes A et B, de 30 km de long, qui est soumise aux aléas de mouvement de terrain suivants :

a chute de roches provenant de 40 entailles aménagées ; a mouvements de débris provenant de 25 pentes naturelles ;

mouvement de terrain potentiel rapide de grande ampleur (par ex., 1 million m3), provenant des pentes naturelles sur l'autoroute à un endroit précis ;

a effondrement potentiel de 5 remblais soutenant la route.

Supposons également que le propriétaire de cette autoroute est responsable, par ailleurs, de 2000 km d'autoroutes dans 1'Etat.

Il faut répondre à quelques questions pour gérer le risque mouvements de terrain :

Est-il nécessaire que les critères de risque individuel et de risque sociétal acceptables soient remplis pour :


Participotion auxgroupes & travail internationaux

(i) chaque aléa de mouvement de terrain susmentionné, c'est-à-dire chaque entaille ou mouvement de débris isolé ?

OU (ii) toutes les entailles (seulement) sur I'autoroute entre A et B ? OU (iii) tous les aléas de mouvements de terrain sur l'autoroute entre A et B ? OU (iv) tous les aléas de mouvements de terrain relevant de la gestion du propriétaire de

I'autoroute, grâce à une modélisation correcte de la circulation et de l'aléa pour fournir le tableau général ?

OU (v) tous les aléas de mouvement de terrain sur toutes les routes dans l'État, sans tenir compte du propriétaire ?

(vi) que faire en présence d'autres aléas sur la ou les routes, comme une inondation, une avalanche, l'effondrement d'un pont 1 Ces risques doivent-ils être ajoutés aux risques de mouvements de terrain ?

(vii) faut-il aussi tenir compte du risque mouvements de terrain qui affecte la population, sur son lieu de résidence ou de travail par exemple ?

Pour les auteurs, il semble évident que :

(i) et (ii) ne sont manifestement pas vrais, puisque les personnes se déplaçant de A vers B ne s'intéressent pas en particulier à chaque entaille ni à chaque mouvement de débris particulier (ni même aux entailles indépendamment des mouvements de débris). Elles s'intéressent au risque mouvements de terrain au cours de leur trajet entre A et B.

(iii) peut s'appliquer, mais uniquement si l'autoroute est it« spécialen et différente dans l'esprit de la population.

(iv) semblerait plus susceptible de s'appliquer, si c'est une autoroute parmi de nombreuses autres similaires.

(4 semblerait possible ; la population n'est pas susceptible de faire la distinction entre différents propriétaires d'autoroutes. devrait s'appliquer en principe. En pratique, à part les avalanches, les autres aléas peuvent contribuer faiblement au risque.

(vii) ne semblerait pas susceptible d'être exigé par la société dans la plupart des situations, puisqu'ils sépareraient peut-être l'aléa de I'autoroute des autres. Cependant, la situation serait moins évidente dans un lieu comme Hong Kong, où le gouvernement impose des contrôles sur tous les travaux relatifs à un mouvement de terrain, et où la population sait qu'il en est ainsi.

Ces questions devraient être traitées à l'atelier.

7.3 Qu'est-ce qu'un u événement B dans les critères de risque sociétal 3

Dans l'évaluation du risque pour un barrage, la définition d'un « événement » est assez évidente. C'est l'ouverture incontrôlée d'une brèche dans le barrage, qui peut être due à une cause parmi plusieurs autres, telles qu'une inondation, un tremblement de terre, une charge statique (canalisation, stabilité de la pente).



Le tableau n'est pas aussi net quand on examine les mouvements de terrain. II semblerait que deux situations au moins doivent être examinées :

a) Un événement est un mouvement de terrain isolé. Ce cas peut avoir différentes conditions F-N, selon les volumes des mouvements de terrain, la probabilité de leur occurrence et le modèle temporel des éléments menacés.

b) Un événement est un énorme orage de pluie (ou la fonte des neiges, ou un tremblement de terre) qui induit un grand nombre de mouvements de terrain, ce qui se traduit collectivement en de nombreux décès.

Ce problème est nettement lié à ceux que traite le paragraphe 7.2 et sera probablement l'objet d'une discussion à l'atelier.

7.4 Besoin de tenir compte des estimations d'incertitude dans tous l e s a s p e c t s d e l'évaluation et de la gestion d u risque, et d e toute la gamme d'aléas

Quand on calcule la probabilité, la vulnérabilité et le risque, et quand on compare le risque avec les critères acceptables, il est très important de :

prendre en considération toute la gamme d'aléas. Nous ne devrions pas nous contenter de calculer le volume maximum d'un mouvement de terrain et de supposer qu'il se produit au pire endroit par rapport aux éléments menacés, ou de tenir compte uniquement des événements déclencheurs extrêmes (à probabilité éventuellement faible), comme les tremblements de terre de magnitude 6 ou plus, ou « la chute de pluie à probabilité annuelle extraordinaire de 1 sur 100 ».

Le risque correspond à l'addition de toute la gamme des volumes possibles de mouvements de terrain, des distances de « mnout », des vitesses, des lieux d'occurrence sur la pente, des chutes de pluie déclencheuses (ou tremblements de terre, fonte des neiges, etc.) à probabilité forte ou faible, et de la fourchette des vulnérabilités. Normalement, le risque sera sous-estimé si l'on ne tient compte que des événements extrêmes, qui dominent quelquefois l'analyse déterministe de la stabilité de la pente. Tout à fait couramment, le risque sera dominé par les aléas plus petits et plus fréquents (par ex., chutes de blocs de rocher) plutôt que par le grand mouvement de terrain catastrophique à faible probabilité annuelle extraordinaire.

7.5 Besoin d'appréhender correctement le mécanisme de mouvement de terrain et l e modèle géotechnique

Aucune évaluation de risque mouvements de terrain (ni aucune analyse de stabilité classique) ne peut être correcte si le mécanisme de mouvement de terrain et le modèle géotechnique ne sont pas évalués correctement.


Participafion auxgroupes de !ruvail intemationour

Par exemple, le modèle ne peut obtenir aucune réponse correcte si la modélisation de la stabilité d'un sol colluvial sur des pentes naturelles suppose qu'une infiltration verticale constante d'un taux constant entraîne l'accumulation d'une pression interstitielle qui conduit à une instabilité, quand la réalité est que le taux d'infiltration dépend du degré de saturation, de la présence de fissures locales et de trous dans les colluvions, et du ruissellement pluvial en nappe. De même, si l'hypothèse est que la résistance au cisaillement réelle est la résistance maximale, quand en réalité les colluvions sont meubles et sujettes à une rupture par effondrement, la probabilité de déclenchement d'un mouvement de terrain sera estimée de façon incorrecte, tout comme la mobilité des matériaux du mouvement. MORGENSTERN (1995) décrit certains de ces aspects à propos de ruptures de piles de déblais miniers.

Prenons un autre exemple : l'utilisation d'une analyse des contraintes réelles pour de l'argile saturée et presque normalement consolidée, où l'analyse de la résistance non drainée est vitale pour modéliser la réponse à la pression interstitielle au cours du cisaillement (LADD, 1991).

Il peut aussi se produire une dérive dans la méthode d'analyse. Par exemple, les résistances obtenues à partir d'un essai de pénétration au cône, en appliquant une relation standard entre la résistance au cisaillement et la résistance conique,

où Nl; peut varier de 10 à 20, mais où une valeur de 15 est fréquente. Si la valeur réelle est, disons, 12 ou varie entre 10 et 15, l'utilisation de Nk= 15 impose une distorsion à l'estimation de la probabilité de mouvement. Ces problèmes sont traités dans CHRISTIAN et al. (1992).

En matière d'analyse de la stabilité et de gestion du risque de la pente, un autre problème consiste à admettre que, dans de nombreux cas, les défaillances surviennent en raison de conditions géologiques imprévues. Ce point est abordé dans TANG (1993). D'après I'expérience des auteurs, les « conditions géologiques imprévues )) sont plus répandues dans certains environnements géologiques. Par exemple, des cisaillements en surface des stratifications surviennent régulièrement dans le schiste et le grès interstratifiés, et l'instabilité des pentes naturelles est courante au contact du basalte recouvrant d'autres roches. L'analyste du risque mouvements de terrain devra relever le défi qui consiste à trouver un moyen d'intégrer ce type de «connaissance basée sur I'expérience » aux évaluations de risque.

7.6 Besoin d'accumuler les observations sur un déplacement et ses facteurs dans les évaluations de risque mouvements de terrain

Les évaluations de risque mouvements de terrain doivent intégrer l'aptitude à modifier la probabilité d'une défaillance pour tenir compte des observations susceptibles d'indiquer un mouvement.


Participotion auxgroupes de trnvnif Nilemofionnior

Cela peut s'appliquer de deux façons :

a) Dans les méthodes probabilistes formelles, les probabilités de défaillance calculées peuvent être très faibles, mais si la pente se déplace (en raison de son instabilité), la probabilité réelle de mouvement, nettement élevée, indique que quelque chose d'incorrect dans les hypothèses de l'analyse formelle.

b) Dans les méthodes d'observation ou dans les méthodes fondées sur des bases de données ou l'expérience, il doit exister un facteur pour tenir compte d'un déplacement, d'une fissuration, avant Finstabilité (éventuellement locale). il est évidemment erroné d'attribuer la même probabilité à deux pentes ayant la même géométrie, la même géologie supposée et les mêmes conditions d'eau souterraine, quand l'une ne présente aucun signe de déplacement et que l'autre comporte des fissures et des renflements observables.

Une telle observation doit largement contribuer à l'estimation de la probabilité et peut exiger un facteur multiplicateur en fonction d'un ordre de magnitude, etfou une instmction conditionnelle «if )> dans la logique qui ignore le calcul antérieur pour attribuer une probabilité élevée de mouvement.

8 CONCLUSIONS

Selon les auteurs, le cadre et les principes d'application de la gestion du risque mouvements de terrain sont disponibles et prêts à être utilisés par la profession. Cependant, la faiblesse réside dans le détail des méthodes d'analyse et d'évaluation de la tolérabilité des risques. On peut espérer que cet article favorisera la discussion durant l'atelier, ce qui fera progresser l'état des connaissances et permettra, espérons-le, d'obtenir un certain niveau de consensus sur les points importants.

Les opinions exprimées dans cet article sont celles des auteurs, pas nécessairement celles des organismes qu'ils représentent.


-


Annexe 8 :

GEOENG 2000

Contenu et organisation de la conférence

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i . .; , 4 , . < -q :al.. -.. - E!& @O\

... -h-rrsaA*cii ..-,, ,i.a.-i;rr-uiirs i : "::* p i 3, rom& dJ- 9 ! 3.uahk ' 16th April 1998

, 7-.-,b.!b--u--b An liiternational Conference i rJ&. 1 on Geotechnical & Geological

.- <- . . , . : , ,. Engineering

Dr Eric Leroi Départment Géophysique et Imagerie Géologique Direction de la Recherche BRGM 117, avenue de Luminy BPI67 13276 Mareille Cedex 09, France

GeoEng2000 - A n International Conference on Geotechnical and Geological Engineering,

Melbourne, 19-24 November 2000

The International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE), the lnternational Society for Rock Mechanics (!SRM), and the lnternational Association of Engineering Geology (IAEG) have joined to promote an lnternational Conference on Geotechnical and Geological Engineering to be held in Melbourne, Australia, from 19-24 November 2000.

The Conference is intended to bring together the three disciplines at the end of the second miilenniun?, to reflect on the state of practice, and to discuss how we might go fo~ward to the next milletinium.

As detailed in the atiached brochures, the GeoEng2000 Conference will have five themeç:

Environmental Geotechnics

Geotechnical Earthquake Engineering

Ground lmprovement and Ground Support

Stabiiity of Natural and Constructed Slopes

* Underground Worits

Each theme is effectively a conference within the GeoEng2000 Conference. Participants will be able to concentrate on one theme, but have the opportunity to attend Keynote lectures in al1 five themes, plus a number of invifed lectures in Plenary Session.

The Stability of Natural and Constructed Slopes therne will consist of two Keynote lectures:

Roclc Slopes in Civil and Mining Engineering

Natural Slopes, Cuts and Fillç in Soil

The Conferorice orgpnisers, chaired by Mr Max Ervin, have approached Dr Evert Hoelc to give the first of these lectures, and r ie to give the second We have both accepted.

y iai Iloc!. iieciiliiii, il<i ii ie !hi!iiii.liioi~ii i k ~ ~ c . i a # i o i t oi Ei~;iit~ci.!~>g G c o I o ~ ~ ~ I ~ c ~ ~ ~ I , ~ ~ ~ ~ ~ , ;!NI !iw! ! i ~ ~ ~ ~ ~ k ; ~ $ ~ o ~ ~ ~ l ~;:xnptI,tttr,: 50~1et:

The Stability of Natural and Constructed Slopes theme will also have three Issues lectures:

Quantitative Risk Assessment

Mechanisms and Rates of Movement

Shear Strength of Rock Masses and Discontinuities

The Conference organisers wish to have each of the Keynote and Issues papers prepared by several perçons, selected to give a diverse range of experience and expertise from a discipline (engineering and geology), country. and professional (academic and practitioner's) viewpoint. While each paper will be presented only by the first named author, the other authors would be expected to be genuine joint authors, working with the first named author to produce papers which will:

critically review the state-of-the-art and its limitations

identify areas which require research and developrnent and how this might be done

It is expected that al1 authors would attend the conference, and serve on the expert panels for the DiscussionNVorkshop sessions.

After extensive consultation intemationally. The organising committee has agreed on the attached list of potential authors.

The comrnittee has asked me to assist thern in the organisation of the Stability of Natural and Constructed Slopes cornponent of the Conference.

It is in this capacity that 1 am wriftng to you, on behali of the organising committee to invite you to be the lead author and speaker for the Issues Lecture on Quantitative Risk Assessment.

If you have any questions, please do not hesitate to contact me or Max Ervin.

Would you please advise me at the address below by 25th May 1998 as to whether you will accept this invitation.

i look forward to working with you to rnake these papers a major contribution to Our disciplines, and to making the Conference a success.

Robin ;-èiF"" Professor of Civil Engineering School of Civil and Environrnental Engineering Universily of New South Wales Sydney NSW 2052 Australia

Fa: +61 2 9385 6139 Tel: +61 2 9385 5035 email: [email protected]

Conference on Geotechnical and Geoiogical Engineering Melbourne, Australia, 19-24 November 2000

Theme - Stability of Natural and Constructed Slopes Keynote and lssues Papers

Keynote 1: Natural Slopes, Cuts and Fills in Soil R. Fell (Lecturer) UNSW, Austalia (civiVgeotechnicai) O. Hungr UBC, Canada (geologist, debris flows) W. Riemer Consultant, Luxemborg (geologist, big rock slides) S. Leroueil Uni Laval, Canada (civil/geotechnics of son clay)

Keynote 2: Rock Slopes in Civil and Mining Engineering E. Hoek (Lecturer) Consultant, Canada (rock mechanics, mining) John Read CSIRO, Austmlia (geologisVmining) A. Karzulovic Uni Chile, Santiago (geologisVrock mechanics) C. Zuyu Researcher, IHWR, China (rock mechanics, analysis)

lssues - Lecture 1 Quantitative Risk Assessment Eric Leroi (Lecturer) BRGM, France (geologist, zoning) Alan Moon Coffeys, Australia (geologist, project QRA) Ken Ho Civil/geotechnical from Hong Kong GE0 Bill Roberds Golders, USA (systems, civil)

Issues - Lecture 2 Mechanisms and Rates of Movement L. Picarelli (Lecturer) Uni Seconda, ltaly (civillgeotechnical) E. Bromhead Kingston, UK (civiVgeotechnical) O. Steffen Steffen Robertson and Kirsten, South Africa (rnining rock

mechanics) R. M. lverson USGS, Seattle, USA (geologisVdebris flows)

lssues - Lecture 3 Shear Strength of Rock Masses and Discontinuities Ove Stephansson (Lecturer) HKT, Sweden (rock mechanics, geoiogy) P. Marinos Greece (Eng Geology) N. Barion NGI, Noway (rock mechanics) Gany Mostyn Pells Sullivan MeyninWNSW (rock rnechanics, geology)

Notes: 1. Keynote papers are 55 minutes and wili be presented by the firstnamed contributor. 2. Issues Lectures are 55 minutes and will be presented by the firstnamed contributor. 3. The objectives of the Keynote and Issues papers are to:

critically ovewiew the state-of-the-art and its limitations; identify areas which need research and development, and how this might be done.

The papers are to cover investigation, laboratory testing, analysis, design, and so far as is necessary, construction.

4. Keynote Paper 1 will cover natural landslides in soi1 and rock (fmm small debris flows to rock slides of many million cubic metres), and culs and fills in soi1 (spanning embankments on son clay through to stiff (fissured) clays).

S. Keynote Paper 2 will cover cut slopes in rock in civil and mining. 6 . Keynote paper lead authors will need to liaise with each other to avoid too much

overlap. Keynote papers are expected to provide the "big picture", Issues papers much more detail. R. Fell will assist in coordinating the papers, and will expect lead authors to develop detailed tables of contents by July 1998. These will be circulated and a consensus obtained on the scope and general content of each paper.

7. Keynote and Issues papers may be up to 40 pages in length. The Conference Organiser will advise formats and deadlines. Authors must undertake to meet the deadlines since t is essential that the papers are bound in the proceedings to be handed out at the conference.

GeoEng 2000

Conference on Geotechnical and Geological Engineering Melbourne, Australia, 19-24 November 2000

Theme Stability of Natural and Constructed Slopes

Names and Addresses of contributors to Keynote and Issues papers:

Professor Robin Fell School of Civil and Environmental Engineering University of New South Wales Sydney NSW 2052 Australia Tel: +61 2 9385 5035 Fax: +61 2 9385 6139 email: [email protected]

Dr Evert Hoek 3034 Edgemont Boulevard PO Box 75516 North Vancouver BC Canada V7R 4x1 Tel: +1 604 988 3064 Fax: +1 604 980 3512 email: [email protected]

Dr Oldrich Hungr Department of Earth and Ocean Sciences The University of British Columbia 6339 Stores Road Vancouver BC Canada V6T 3W2 Tel: +l 604 822 2449 Fax: t 1 604 822 6088 email: [email protected]

Dr Winfrith Riemer "Risch Haff" L-8529 Ehner Redingen G D de Luxembourg Tel: +352 63518 Fax: t352 639 612

Dr Eric Leroi Dr Serge Leroueil Dépt. Géophysique et Imagerie Géologique Universite Laval Direction de ia Recherche BRGM Faculty de Sciences et de Genie 117, avenue de Luminy BPI67 Quebec Quebec GIK 7P4 13276 Mareille Cedex 09, France Canada Tel: +334 91 17 74 74 Tel: +l 418 656 2601 Fax: +334 91 17 74 75 Fax: +1 418 656 2928

Professor Luciano PicareIli Dip. di lngegneria Geotecnica Facolta di Ingegneria Via Claudio, 21 80135 Napoli Itaiy Tel: +39 81 501 0213 Fax: +39 81 768 3481 email: [email protected]

Professor Ove Stephansson Royal lnstitute of Technology Department of Engineering Geology 2 100-44 Stockholm Sweden Fax: +46 8 790 6810

Dr John Read CSlRO Exploration & Mining Queensland Centre for Advanced Technologies 2643 Moggili Road Pinjarra Hills QLD 4069 PO Box 883 Kenmore QLD 4069 Australia Tel: +61 7 3212 4460 Fax: t61 7 3212 4578 email: ][email protected]

Dr Antonio Karzulovic Brown Norte 476, Dpto. 304 Nunoa Santiago Chile TeVfax: +56 2 204 0548 email: AKL@ REUNA.CL

Professor Chen Zuyu lnstitute of Water Consewancy and Hydroelectric Power Research PO Box 366 Beijing China 100044 Tel: +86 1 841 5522 Ext.900 Fax: +86 1 841 2316

Mr AIan Moon CoHey Partners International 143 Henley Beach Road Mill End SA 5030 Australia Tel: +61 8 8352 1744 Fax: +61 8 8234 0932 email: [email protected]

Mr Ken Ho Geotechnical Engineering Office Civil Engineering Design 12F Civil Engineering Building 101 Princess Margaret Road Homatin Kowloon Hong Kong Tel: +852 2762 5444 Fax: +852 2714 5104

Mr Bill Roberds Golder Associates Seattle 4104-148th Avenue NE Redmond Washington 98052 USA Tel: +I 206 883 om Fax: ç1 206 882 5498 email: [email protected]

Professor Eddie Bromhead School of Civil Engineering Faculty of Technology Kingston University Penrhyn Road Kingston-upon-Thames Surrey England KT1 2EE Tel: +44 1 81 547 2000 Fax: +44 1 81 547 7972 ernail: [email protected]

Mr Oskar Steffen SteHen Robertson & Kirsten Post Box 55291 2116 Northlands 265 Oxford Road lllovo Johannesburg 2196 Rep. South Africa Tel: -1.27 11 441 111 1 Fax: +27 11 447 4525

R.M. Iverson Cascades Volcan0 Obse~atory US Geological Suwey 5400 MacArthur Boulevarde Vancouver Washington 98661 USA Tel: +l 360 696 7772 email: [email protected]

Professor Paul Marinos National Technical University of Athens Civil Engineering Department Geotechnical Division 42 Patission Street Athens GR-106 82 Greece Tel: +301 361 3900 or 360 4375 Fax: +301 361 3900 email: [email protected]

Dr Nick Barton Nonvegian Geotechnical InstituteSognsvn 72, Boks 3930 UllevAl Hageby, 0806 Oslo Nonvay Tei: +2 202 3000 Fax: +2 223 0448

Mr Gany Mostyn Pells Suliivan Meynink Suite 11, 10 East Parade Eastwood NSW 2132 Australia Tel: +61 2 9874 8855 Fax: +61 2 9874 8900

Mr Max Em'n Golder Associates PO Box 6079 Hawthorn VIC 3122 Australia Tel: +61 3 981 9 4044 Fax: +61 3 9818 7990 email: [email protected]

h WC appudLt.LIi riis iiiiiin4iiiuiii Sr is instructive nosrracts are invited for al1 topics related to the to reiiect on the advances in the geo-engineering sci- following themes. ences which have occurred over the past 50 or 60 * Geotechnicai Earthquake Engineering years. The disciplines of sail mechanics, rock mechan- * Underground Works ics, engineering geology and geotechnicai engineering * Stability of Natural and Excavated Slopes have come of age. Although we have three interna- * Environmental Geotechnics, tional societies generally representing these disci- * Ground lmprovement and Ground Support plines, together with a number of more specialist * Geoengineering Education international groups, al1 have a common goal - to foster and facilitate the The Organising Committee would particularly lilce to receive abstracts of practice and knowledge relating to Our disciplines. There is however much papers that are multi-disciplinary, covering aspects related to soi1 synergy between the interests of these societies and groups, and therefore mechanics, rock mechanics and engineeringgeology and well-documented there are many areas in which we can learn from one another. case histories. GeoEng2000 aims to provide a forum for practitioners and researchers from al1 of these diverse fields to meet and discuss both formally and infor- maiiy issues relevant to the current states-of-practice as weii as future ABSrMCT SUBMlSSlONS directions. Abstracts can be submitted electronicallv throunh the world wide web or -

by hard copy and iioppy disk mailed to the secretariat by June 18, 1999. GeoEng2000 is sponsored by the international Society for Soil Mechanics and Geotechnicai Engineering (ISSMGE), the International Association of To electronically submit an abstract, please refer to the conference web

Engineering Geology and the Environment (IAEG), the International page at http:llwww.icms.com.aulgeoeng2000 for submission detaiis. All

Socieiy for Rock Mechanics (ISRM) and supported by the International sections of the form must be completed.

Geosynthetic Society (IGS), the International Tunnelling Association (ITA), For hard copy submission of an abstract piease refer to the Instructions for the International Association of Hydrogeoiogists (IAH), the International Authon. Association for Cornputer Methods and Advances in Geomechanics (IAC- MAG), the International Commission on Large Dams (ICOLD) and the All abstracts will be reviewed by a technical sub-committee comprising Institution of Engineers, Australia (IEAust). The conference is being organ- leading practitioners and researchers. ~ i ~ ~ i papers wiIl be peer-reviewed ised by and on behalf of the Australian Geomechanics Society (AGS). by relevant specialisu selected by the technical sub-committee. Accepted

papers will be pubiished in the proceedings.

CONFERENCE FORMAT The conference format as shown opposite offers a very fui1 program of ICEEDINGS technical lectures, poster sessions and site visits. Theconference The proceedings wiil consist of 2 hard-bound volumes and a CD. Volume concentiate on six themes that are dcommon int I wili contain ail of the invited papers including keynote lectures, invited

lectures and issues lectures. Volume 2 will contain one page extended The mornings of the co"ference will be dedicated

abstracts for al1 submitted papers. The final full-length papers will be pub- lectures covering abro. range of topics relevant tixii

lished on CD. The extended abstracts must be submitted at the same ics and engineering geology. This will include two'

timeas the ful!;paper. Papers and extended abstracts received after the for the first':fw:themes. ,These lectures will be r y 'due date Mil n,oi be included in the proceedings. afternoon thmugh three issues lectures for each themi. The lemres wiil be presented by eminent practitioners, researcherr and recent &ieven

Forfhose who are interested, hard copies of the full length version of al1 from the fields of sol1 and rock mechanics and engineering geology.

submitted papers will be available on order after the conference at a cost 1 There wili also be aspecial session dedicated to the presentation of impor- to be determined.

tant recent case histories. Up to twelve submitted papen will be seiect- ed for formal presentation during the morningsessions with the best three being recognised by an award and presented in afull plenary session.

The afternoon sesrions will be dedicated to the six themes of îhe conference and consist of invited issues lectures, discussion sessions/wori~shops, selected paper presentations and poster sessions. Submitted papen may also be selected for presentation in the Wori~shopDiscussion Sessions, as well as for presenta~on in formai poster sessions, to be held on four evyings. There will also be opportunities for other papers to be presented in porter Format and vicw.ed during the day, including morningaod akernoon t'eaand lunch. . '

immediately prior to the conference, a number of speciaiistsymposia, sponsored by the technicàl committees of the three maior International

Societies will be held. Further details will appear in bulletin number two.

to be received by Secretariat

r TUESDAY - Registration lmited Leaure

1 Geosynthetics (IGS)

l Opening ceremony Prof R K Rowe & Prof C j F P Jones

1 !

1 --

9.30- Opening Keynote Address ' . l h d Lecture

10.30 1 The A n of Obseivation(Engineenng Geology)

Prof N Morgenstern Prof P G Fookes

1 .:: , . .

THURSDA

invited Lecture lnvited Lecture i lnvited Lecture

Tunnelling (ITA) Hydrogeology (IAH)

i Prof A Negro 1 Prof R Fernandel-Rubio

! Prof K H Stokoe

l

Inwted Lecture Invited Lecture 1

l The Future

Dams on Pre exining landslides Geocomputing i

(ICOLD) (IACMAG) 1 Prof j Buriand

D r R L Schuster

Dircurrer at large

* - Ceb~n~2000 Awards

Bert ~ h t e e Papers

' Env, ~eienviron Environmental Geotechnics

Eqk, Earthquakes Geatechnical Earthquake Engineering Ground lmprovement and Ground Support Stabiliry of Naturai and Excavated Sloper

rks Underground Works Educ, Eng Educat Geotengineering

Education

A wide and Wied exhibition of equipment, sofiware, instruments and machinery for geotechnical and geoiogical investigation, design, education and construction will be CO-ordinated by the Conference Organising Committee in conjunction with speciaiist scientilic exhibition pianners and experts from Our industry.

.;- _.,' .*fi, .. ., . .

GeoFair2000 will be held in the Melbourne C&y?ntion Centre, in the :.-'. .., .~ , ,: .' midst z l ~ e o ~ n ~ 2 0 0 0 Conference ~pace.~,$k:@ engin$qing,and $:.,.,,:: ; . .. .. ~, . . . 2*1-

'" ..,, .. scientific 'comrnunity will aiso be able~p$gg$@d:;to attend^;:^ ,. . . :y.;+ .;;;

GeoFair2000.. :-a.;. .q&m k$g,;:t;'.,. ';.Fm.o-.~:; .. . . I . >.L$&; : > .. . ,.

, ,; . ., -4: '9: : ::*z %>> isg.7 ..:. , :!. 'ph .t.: ::, . . ~x~res&c&of interest in participating in GeoFaiR000 will be weicomed by the ~ e m ' a t at any time. @3 i n ~ c & ISSMGE @ ISRM

ITA

SECRETARIAT . . . . .

' Geo'Eng2000 . . Cl- ICMS Pty Ltd ' . .

84 Queensbridge Street , SOUTHBANK VIC 3006 Australia ,

Phone: + 6 1 3 9682 0244 Fax: t 6 1 3 9682 0288 e-mail: [email protected]

~ebs i t e http:/lwww.icms.com.aulgeoeng2OOO

3NE THEME ONLY I W A T ~ I S . ~ ~ T T O 1 iou~.suemsslo~i . . i

B wrnber 4 2000

BRGM SERVICE AMENAGEMENT ET RISQUES PIA'l'blRELS

Unité Aléa, Vulnérabilité et Gestion des Risques RP 167 - 13276 MARSEILLE CEDEX 9 - France -TèI. : (33) 04.91.17.74.74

participation aux groupes de travail internationauxinfoterre.brgm.fr/rapports/rr-40856-fr.pdf ·...

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