Jordskred
Et skred er et fenomen av seismisk , geologisk og geofysisk opprinnelse hvor en jordmasse faller ned i en skråning, med andre ord et mer eller mindre kontinuerlig, mer eller mindre flatt eller buet glideplan.
Etter å ha satt i gang beholder massen sin generelle konsistens og fysiognomi. Det er derfor alltid gjenkjennelig; dette skiller skredet fra gjørmen eller sandstrømmen (som ikke har sine egne former). I noen tilfeller kan millioner, til og med titalls millioner m 3 påvirkes, og brutalt ødelegge hele landsbyer (som i Nepal i 2015 hvor et skred begravde flere landsbyer, inkludert Langtang ( fr ) og rundt 400 mennesker. Energien som ble frigitt var estimert til å være ekvivalent med atombomben som eksploderte over Hiroshima).
Skred er en av typene tyngdekraftsbevegelse (eller massebevegelse av geomaterialer), men analogt med noen engelsktalende forfattere ( skred på engelsk) blir begrepet "skred" noen ganger brukt feil for å betegne forskjellige fenomener ( solifluxion for eksempel ).
Ras ofte Marly og leirholdige formasjoner , som kjennetegnes ved overfladiske glide burls (også kalt utrivingsstrimmel burls (og noen ganger solifluxion ), typer bikonvekse halvkuler med tåre ut og brudd strukturer. Ved toppen (øvre del av forstørrelsesglass noen ganger frigjør en krone og en rivende nisje som i klippene til Vaches Noires ) og store deformasjoner av overflaten ved foten og på den glidende fronten (nedre del av forstørrelsesglasset).
Årsaker (direkte eller indirekte) og medvirkende faktorer
- Nedgang i jord- og undergrunnsmotstand: det hyppigste tilfellet er reduksjonen i leirens indre friksjonsvinkel under påvirkning av vann. I noen få sjeldne tilfeller fordampes sistnevnte (på grunn av energiene som frigjøres av de veldig store massene i spill), blir effekten deretter multiplisert (bekreftet av raset på Mont Granier i 1248 ). Hydrologiske parametere er ofte involvert i ras
- Økning i oppstrøms belastning, for eksempel konstruksjon av en struktur,
- Nedgang i støtten ved foten av skråningen, som dårlig gjennomtenkt og for bratt jordarbeid, eller i en annen skala tilbaketrekning av en breen ,
- Mer sjelden kan en menneskeskapt utløsende faktor gripe inn, for eksempel maskinvibrasjoner, en eksplosjon, et indusert jordskjelv , avskoging av skråninger , etc.
- Ettervirkningen av et tidligere jordskjelv ; “Strukturelle” ettervirkninger kan gjøre jord og underlag mer sårbare for et ras. Sistnevnte kan induseres av et nytt jordskjelv eller ganske enkelt av kraftig regn (etter å ha omorganisert grunnvannstrømmene), til og med flere tiår etter det aktuelle jordskjelvet. Nyere studier har vist at bevegelse under disse forholdene kan være opptil 30 ganger større enn i nabolandene spart av forrige jordskjelv.
- Varmeøkning: bakken i en uttørket skråning kan smuldre opp, noe som kan forårsake en "tørr glidning", eller deretter fremkalt av kraftig regn.
- Hydroklimatologi og hydrogeologi i området. På grunn av global oppvarming , fjell isbreer smelter unormalt raskt, slippe store vannmasser, mens på samme tid permafrost eller is som opprettholdt konsistensen av visse bakker eller steiner i oppløsning, forårsaker snøskred. Bergarter (mer vanlig i Alaska, Alpene og de Himalaya ).
Andre geologiske fenomener av lignende art
- Den sturzstrom er ras med lignende effekt til et ras (selv i sure miljøer).
- Den undersjøiske ras ( undersjøiske skred ) som kan spres over lange avstander, i kløfter, og noen ganger skade anlegg (f.eks oljerigger, kabler) og kan føre til flodbølger .
- Paleo-lysbilder er ras av eldre ukonsoliderte lag.
Skred skal ikke forveksles med:
- den kollapsende massen av sammenhengende bergarter, som kalles steinfall;
- lokale sammenbrudd og nedsenking, hvis samlede bevegelse ikke samsvarer med skråningen, og som er forårsaket av underjordiske hulrom ( for eksempel karstisk terreng med mange sinkholes );
- fenomenene krymping / hevelse av visse leire under påvirkning av variasjoner i fuktighet, der bevegelsen heller ikke samsvarer med skråningen, og er reversibel og ikke tyngdekraften;
- de vulkan fenomener , hvor bevegelsene er relatert til vaskevæsken og ikke til jord ;
- det skred , som angår snø og ikke jord, selv om begrepet er også rock snøskred.
Fenomenene erosjon under påvirkning av meteorisk vann ( gulking ) er noen ganger vanskelig å skille fra overflateskred som utvikler seg til gjørmeskred; differensieringskriteriet relaterer seg til eksistensen av en betydelig bevegelse av bakken før fasen av flyt i slamstrøm.
Eksperimentelle prosedyrer
Flere materialer og metoder brukes på Valabre-området for å bedre karakterisere denne kollapsprosessen. Mekaniske tester ble utført på gneiser av basen .
Uni-aksiale tester
Denne testen ga kunnskap om anisotropi av gneiser. Den består av å transportere en gneisblokk til laboratoriet for å ta seks kjerner 80 mm høye og 40 mm i diameter. Fem av disse prøvene ble utsatt for enaksig komprimering i en presse. De lastes mekanisk av en servostyrt trykk av MTS-systemtypen, styrt av et Testar IIm-system, med en stivhet på 102 N / m som kan brukes til å utføre kompresjonstester. Den er utstyrt med en vertikal sylinder med en maksimal kraft på 1,1 MN og et slag på 100 mm og en horisontal sylinder med en maksimal kraft på 225 KN og en 50 mm stikkontakt .
Petrografisk studie med et polariserende optisk mikroskop
Det polariserende optiske mikroskopet er et observasjonsverktøy med tynt snitt for å bestemme mikroskopiske egenskaper (størrelse, form, tekstur, etc.).
Gneis er en metamorf berg , bestående av klare kvartsfeldspatiske senger (alkaliske feltspat og plagioklaser ) og mørke senger representert av biotitt .
Den foliering er alltid til stede og tilsvarer den anisotrope flate plan av bergarten på grunn vanligvis til duktil deformasjon og som forekom samtidig som metamorfose .
Foliering er hovedsakelig preget av krystaller av biotitt ofte assosiert med muskovitt .
Micas har et tabellformet utseende, som strekker seg i foliasjonsplanet og legger vekt på skjærbånd .
Den biotitt , glimmer mest tallrike ganger presentere en tilbakegang i kloritt mer eller mindre intense.
Konsekvenser og studier
I tillegg til den menneskelige og materielle skaden som noen ganger oppstår, kan disse hendelsene endre (noen ganger betydelig) landskapet, skape innsjøer eller små reservoarer, mer eller mindre holdbare eller ustabile, påvirke infrastrukturen og endre funksjonen til den lokale sirkulasjonen av vann. og sediment , som også påvirker økosystemene. Spesielt etterlater de dendokronologiske spor , som gjør at de kan studeres retrospektivt , noe som også er av interesse for vitenskapelige disipliner som paleoseismisk , datering av ras og dendrogeomorfologi .
Satellitt-, luft- og dronebilder (brukt i for eksempel Nepal ) og forbedring av GPS-teknologier har gjort det mulig å bruke digital fotogrammetri for bedre å forstå konsekvensene og arten av visse typer ras, inkludert i Frankrike. Ved Sauze i Alpes. -de-Haute-Provence .
Forebygging mot skredfare
Forebygging mot skredfare består i å utføre arbeid for å stabilisere jordene som sannsynligvis viser tegn på ustabilitet. For dette er tre kategorier stabiliseringsarbeid mulig.
Disse metodene gjør det mulig å stabilisere bakken ved å trekke ut en viss bergmasse for å gi den en likevektstilstand.
- Vektreduksjon i lyshodet: Denne prosessen består i å lette lysbildet for å redusere landets masse og redusere kreftene som utøves. Vollenes bratte skråninger kan også dempes for å redusere risikoen for å skli, denne prosessen kan bare utføres hvis fyllingen har en redusert dimensjon.
- Total rensing: denne løsningen gjelder bare på ras med redusert størrelse og etter at skredet har funnet sted. dette består i å rydde det skledde materialet.
- Delvis erstatning: denne metoden erstatter den totale rensingen hvis den ikke kan oppnås. Den består av å lage spader, støtter og masker
- Belastningen nederst: denne foregående består i å bygge en stoppkonstruksjon for bedre å støtte bakken og for å beholde forskyvningene. Dette er ofte forbundet med drenering.
Vann anses å være den dominerende faktoren i ustabilitet og derfor ras. Denne enheten gjør det mulig å redusere vannets virkning (drenering, oppløsning osv.), Samt å kanalisere det for å evakuere det ut av ustabilt terreng.
- Overflatedrenering: Hensikten med denne prosessen er å kanalisere overflateavrenning for å minimere vanninfiltrasjon som vil forårsake ustabilitet i land.
- Dreneringsgraver: Dette er konstruksjoner som gjør det mulig å senke nivået på vannspeilet, og dermed redusere poretrykket på nivået med bruddflaten.
- Dyp drenering: Formålet med denne prosessen er å evakuere vannet i massivet og i den ustabile massen.
Innføring av motstandsdyktige elementer
Hensikten med dette er å redusere eller stoppe deformasjoner av landet, slik at de har innflytelse på konsekvensene av ras.
- Riprap: Denne metoden gjør det mulig å motvirke fremrykk av materialer ved å installere steinblokker ved foten av den ustabile bakken.
- Gabions: Steinmur omgitt av metallnett for å stoppe utviklingen av landet mot veien.
- Stiv struktur: Dette er en vegg som består av to deler:
- Stiv betong nedre del installert på foten av lysbildet med anker.
- Myk overdel sammensatt av sammenlåsende steiner.
- Geosyntetisk ark: Dette er et geosyntetisk ark installert på ustabil grunn festet av ankere og assosiert med sprøytebetong. Hensikten med dette er å blokkere bevegelsen til bakken. En støttemur er ofte installert langs veien for å blokkere terrengets fremdrift.
- Forankringssystemer: Det er to typer:
- Passiv forankring: den består av forsterkninger (stålstenger) forseglet i fjellet. Denne prosessen gjør det mulig å feste et ustabilt bergvolum på stabile ansikter plassert på dybden.
- Et aktivt anker: består av stålstenger forseglet i bunnen av hull utenfor den ustabile sonen og satt under spenning.
- Biologisk nedbrytbart geotekstilark og krysset tømmerstokk: Det består av to deler:
- En øvre del laget av biologisk nedbrytbart geotekstil som fremmer revegetering.
- En nedre del sammensatt av kryssende trestokker med fylling av små blokker.
Andre metoder
- Skogplanting: å plante trær på en merkbart ustabil grunn kan redusere eller til og med stoppe raset.
Merknader og referanser
-
Blokkdiagrammet til et overflatisk glidende forstørrelsesglass viser forskjellige deler som kalles hode, kropp, fot og panne.
-
A. Billard, T. Muxart E. Derbyshire, Y. Egels Mr. Kasser, J. Wang, jordskred indusert av nedbør i Loess Gansu, Kina i Annals of geografi , Armand Colin, 1992, s. 520-540 .
-
P. Alfonsi, Forholdet mellom hydrologiske parametere og hastighet i skred , Eksempler på La Clapière og Séchilienne (Frankrike), Revue française de géotechnique n o 79, 1997, s. 3-12 .
-
Jane Qiu, Mordskred: Den varige arven etter Nepals skjelv Et år etter at et ødeleggende jordskjelv utløste drapsmenneskred og steinfall i Nepal, kobler forskere opp fjellsidene for å forutsi farer , Nature , 25. april 2016
-
(in) Kenneth J. Hsü , " Catastrophic Debris Streams (Sturzstroms) Generated by Rockfalls " , Geological Society of America Bulletin , Vol. 86, n o 1,1975, s. 129–140 ( DOI 10.1130 / 0016-7606 (1975) 86 <129: CDSSGB> 2.0.CO; 2 , les online , åpnet 9. september 2011 )
-
Muriel Gasc-Barbier, " Study of the anisotropy of rocks by ultrasonic method - Application to the gneiss of Valabres (06) ", Bulletin des Laboratories des Ponts et Chaussees ,2013( les online )
-
" https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00996919/document " https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00996919/document , https: //hal.archives-ouvertes. Fr / hal-00996919 / dokument
-
" http://www.fonjatany-mth.com/pdf/potentiel/dea_yohann_offant-sahambano.pdf " http://www.fonjatany-mth.com/pdf/potentiel/dea_yohann_offant-sahambano.pdf , http: // www.fonjatany-mth.com/pdf/potentiel/dea_yohann_offant-sahambano.pdf
-
(en + fr) " Bestemmelse av foliasjonsindeks for finkornede metamorfe bergarter " , Bulletin of the International Association of Engineering Geology - Bulletin of the International Association of Engineering Geology ,1987( les online )
-
Joel Sarout, “ Physical Properties and Anisotropy of Argillaceous Rocks: Micromechanical Modelling and Triaxial Experiments. (Physical Properties and Anisotropy of Shales: Micromechanical Modelling and Triaxial Experiments) ” , Thesis ,2006
-
ND Perrin, GT Hancox, Landslide demmet innsjøer i New Zealand , Nyhetsbrev-Geological Society of New Zealand , (80), 1998, s. 75-76 .
-
MJ Page, LM Reid, IH Lynn, Sedimentproduksjon fra syklon Bola-skred, Waipaoa-nedslagsfelt , Journal of Hydrology. New Zealand , 38 (2), 1999, s. 289-308 ( oppsummering ).
-
C. Bégin, L. Filion, Dendrokronologisk analyse av et skred i Lac à l'Eau Claire-regionen (nordlige Quebec) , Canadian Journal of Earth Sciences , 22 (2), 1985, s. 175-182
-
Markus Stoffel, David R. Butler, Christophe Corona, Geomorfologi , massebevegelser og treringer: En guide til prøvetaking og datering av dendrogeomorf felt , 200, 2013, s. 106-120
-
BH Stoffel, DR Luckman, M. Butler, M. Bollschweiler, Dendrogeomorphology: Dating Earth-Surface Processes with Tree Rings , 2013, s. 125-144
-
Randall W. Jibson, Kapittel 8 Bruke Skred for Paleoseismic Analyse , 2009, s. 565-601
-
P. Schoeneich, dating skred , skred. Skred , 1992, s. 205-212 .
-
Laurent Astrade, Jean-Paul Bravard, Norbert Landon, Massebevegelser og dynamikk i et alpint geosystem: dendrogeomorfologisk studie av to steder i Boulc-dalen (Diois, Frankrike) , Physical and Quaternary Geography , 52, 1998, s. 153
-
D. Weber, A. Herrmann, Bidrag fra digital fotogrammetri til den romtemporale studien av ustabile bakker; eksemplet med Super-Sauze-skredet (Alpes-de-Haute-Provence, Frankrike) , Bulletin de la Société géologique de France , 171 (6), 2000, s. 637-648 ( sammendrag )
-
" Stabilisering av skred " , på observatoire-regional-risques-paca.fr (åpnet 24. november 2016 )
-
" Forebygging mot skred " , på http://rme.ac-rouen.fr/ ,September 2004(åpnet 21. desember 2016 )
-
" Hvordan beskytte en bygning mot skred og gjørmeskred ", KVF \ AEAI ,2005( les online )
-
Christian Chapeau og Jean-Louis Durville, " vann og risikoen for ras ", geovitenskap ,September 2005
-
" Landbevegelser ", forebygging av naturlige risikoer ,Mai 2011( les online )
Se også
Relaterte artikler
Bibliografi
- G. Colas, G. Pilot, Beskrivelse og klassifisering av skred , Bulletin de liaison des Laboratoires des Ponts et Chaussées , Spesialutgave, 2, 1976, s. 21-30 ;
- M. Frayssines, Bidrag til evaluering av fare for bergkollaps (brudd) , Avhandling fra Universitetet Joseph Fourier (Grenoble 1), 2005, 218 s.
- J. Palmer, krypende jord kunne holde hemmelig for dødelige skred; Forskere undersøker hvorfor fjellskråninger kan gli sakte i årevis og deretter plutselig øke hastigheten, med potensielt dødelige effekter , Nature News , 2017
Eksterne linker