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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
caractéristiques minimales) aux deux échantillons, pour obtenir
les caractéristiques des schistes argileux le long de la ligne de
glissement, nous obtenons: pour l’essai 1 (
mcu
= 10° et C
mcu
=
2,8 kPa) et pour l’essai 2 (
mcu
= 11° et C
mcu
= 4,8 kPa).
Pour une couverture de 7m de sol, de densité 2, la résistance
au cisaillement au toit de la couche de schiste argileux (shale)
serait de 26,3 à 30,7 kPa. Ces valeurs se recoupent assez bien
avec celles dans la littérature pour des argiles raides et shales à
long terme, soit une résistance au cisaillement de 20 à 40 kPa.
3.3
Calcul et analyse de la stabilité
Une estimation des forces dues à la pression de l'eau dans les
fissures montre que celles-ci sont très faibles comparées aux
forces actives de gravité qui provoquent le glissement et aux
forces passives de cohésion qui le freinent (de l'ordre de 4 à
5%). Ces faibles forces de pression d'eau n'ont d'importance
pour le glissement que si les forces actives de gravité et les
forces passives de cohésion s'équilibrent à peu de chose près,
c'est-à-dire si les forces actives de gravité seules sont très
légèrement inférieures aux forces passives de cohésion (période
sèche stable) mais en y ajoutant les forces actives de poussée
d'eau, elles deviennent légèrement supérieures aux forces de
cohésion (fortes précipitations).
Le glissement plan se fait sur le toit des shales, qui dans la
direction du glissement (Ouest 13° Sud) faisant un angle de 25°
avec la ligne de plus grande pente, a une pente de 12°7. En
effet, il ne peut se faire dans les couches de surface (éboulis et
dépôts quaternaires) car
l'
angle de frottement
= 20° est
supérieur a la pente 12°7 et il ne peut se faire dans la masse des
shales ou au contact shale-rocher car dans ces zones, le schiste
argileux a un indice de consistance supérieur à 0,725 donc des
caractéristiques résiduelles
cu
≥10° et C
cu
≥29,3 kPa entraînant
une résistance au glissement supérieure aux forces actives de
gravité. Sur le toit des schistes argileux (couche savon), les
contraintes de cisaillement dues au poids des sols de surface, sur
un élément de pente 12°7, sont en moyenne de 30 kPa.
Pour équilibrer ces forces actives, le toit des schistes argileux
devrait avoir en moyenne une résistance au cisaillement de 30
kPa, or les schistes argileux mis en présence d'eau de façon
prolongée, atteignent leur état minimal, c'est-à-dire une
résistance au cisaillement de 26,3 à 30,7 kPa. Ce calcul montre
que les forces actives et passives s'équilibrent sensiblement (le
coefficient de sécurité étant très voisin de 1) et que le
glissement peut se produire. Si aux forces actives nous ajoutons
les faibles forces dues aux pressions d'eau dans les fissures,
il
devient alors très probable que le glissement s'active comme
il
a
été constaté après de fortes précipitations. En admettant une
résistance moyenne au cisaillement égale 28,5 kPa, les
coefficients de sécurité sont: Absence de précipitations, F =
28,5/30
=
0,95; incertitude sur le glissement. Fortes
précipitations: poussées de l'eau
=
1,8 kPa par mètre carré de
glissement: F
=
28,5/31,8=0,9 ; le glissement est presque certain.
Le bilan des forces, présenté ci-dessus, néglige les forces de
butée au pied du glissement comme cela est effectivement le cas
après ouverture de la fouille Mission La Vie.
La question qui se pose naturellement est de savoir si
l'ouverture de la fouille a contribué au glissement, sachant que
le sol avait été très affaibli par les écoulements d'eaux usées.
Pour y répondre nous avons évalué les forces de butée au pied
du glissement, avant ouverture de la fouille. Pour une fouille de
7m de hauteur en moyenne et 30m de long environ, la force de
butée est de 50000 kN, soit une contrainte moyenne tangentielle
sur le plan de glissement (estime à 10.000m
2
) de 4,75 kPa. En
admettant une résistance moyenne au glissement de 28,5 kPa,
l'ensemble des forces passives serait égal à 28,5+4,75 =33,25
kPa, soit une sécurité F
=
33,25/30
=
1,1 ; ce qui signifie que le
glissement n'aurait probablement pas eu lieu. II semblerait donc
que l'ouverture de la fouille Mission La Vie ait contribué au
glissement bien que faiblement, la raison essentielle étant
l'affaiblissement du sol par les eaux usées. En définitive, nous
pouvons affirmer que le glissement est dû à deux causes, l'une
majeure et l’autre mineure, à savoir: la cause majeure est due à
l’imbibition en surface, et pendant une période prolongée, des
schistes argileux qui se situent à 7m sous la surface du sol. Cette
imbibition est due aux pertes en continu des égouts vétustes le
long de la route Fouar Antélias-Raboueh. Elle réduit très
fortement la résistance du sol le ramenant dans un état à la
limite du glissement (sécurité F= 1.1). Quant à la cause
mineure: le sol étant à la limite du glissement, l'ouverture de la
fouille qui enlève la faible butée en pied du glissement (15%
des forces résistantes) le fragilise encore plus, rendant le
glissement possible à la moindre force active supplémentaire.
4 CONCLUSION
Les deux glissements sont plans: le sol glissé subit une
translation, formant un bloc non ou peu fissuré. Le glissement
se fait sur le toit de formations argileuses affaiblies par l’eau et
sensiblement parallèles au toit du rocher. Pour le deuxième
glissement, l’ouverture de la fouille en aval constitue un
élément de déclenchement supplémentaire. L’effet néfaste des
propriétés mécaniques affaiblies des argiles est expliqué.
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