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BRGM REUNION REGION REUNION MINISTÈRE DE I/INDUSTRIE DES POSIES ET DES TELECOMMUNICATIONS ET DU COMMERCE EXTERIEUR SERVICE PUBLIC Approche des problèmes de stabilité des pentes à la Réunion (Convention REGION - BRGM n°1428) BRGM - REUNION 46 bis, rue de Nice - B.P. 1206 • 97484 Saint-Demi cedex, Fronce Tél. : 19 (262) 21.22.14 - Télécopieur : 19 (262) 21.86.96 - Télex : 916 372 RE R 37962 SGN REU 94 Mars 1994 Rapport 94 REU 11

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BRGM REUNION

REGION REUNION

MINISTÈRE DE I/INDUSTRIE DES POSIES ET DES TELECOMMUNICATIONS

ET DU COMMERCE EXTERIEUR

SERVICE PUBLIC

Approche des problèmes de stabilité des pentes à la Réunion

(Convention REGION - B R G M n°1428)

BRGM - REUNION 46 bis, rue de Nice - B.P. 1206 • 97484 Saint-Demi cedex, Fronce Tél. : 19 (262) 21.22.14 - Télécopieur : 19 (262) 21.86.96 - Télex : 916 372 RE

R 37962 SGN REU 94 Mars 1994

Rapport 94 REU 11

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Rapport 94 R E U 11 Approche des problèmes de stabilité R 37962 S G N / R E U '94 des pentes à la Réunion Mars 1994

RESUME

L'île de la Réunion, située dans la zone tropicale de l'océan Indien, est une montagne volcanique culminant à plus de 3000 mètres d'altitude. Soumise à des précipitations exceptionnelles (records mondiaux d'intensité de pluies pour les périodes comprises entre 3 heures et 12 jours), elle est affectée par de nombreux mouvements de terrain.

Dans le cadre de la convention B R G M / R E G I O N R E U N I O N , une réflexion a été engagée sur les problèmes liés à la stabilité des pentes volcaniques. Le premier travail a consisté à définir les principales caractéristiques ou paramètres intervenant dans les processus de stabilité ; ce sont :

- la morphologie de l'île et la distribution des pentes ; - les caractéristiques géologiques et mécaniques des roches, constituées

essentiellement de basalte ; - les caractéristiques des sols de l'île qui correspondent à l'altération des

épandages cendreux et des roches basaltiques ;. - les facteurs anthropiques.

Les mécanismes qui régissent la stabilité des pentes de l'île sont généralement particuliers, en relation avec les spécificités volcaniques. L a plupart des terrains ont des propriétés différentes de celles des zones tempérées, non volcaniques.

Les matériaux rencontrées sur l'île ont de bonnes caractéristiques géomécaniques mais sont sensibles aux intensités de pluies exceptionnelles qui sont à l'origine de la plupart des mouvements de terrain.

L'approche des problèmes de stabilité a conduit à distinguer 3 domaines en fonction des caractéristiques des matériaux, de la morphologie de l'île et des mécanismes d'instabilité ;

il s'agit de : - l'instabilité des terrains de couverture qui se traduit par des glissements

pelliculaires et une érosion intense des terres ; - l'instabilité des remparts et falaises qui sont affectés par de nombreux écroulements et éboulements ; - des glissements de grande ampleur, rencontrés dans les cirques, qui pourraient se

transformer en catastrophe pour les habitants accrochés aux îlets.

U n e meilleure connaissance des problèmes de stabilité des pentes devra, à long terme, aboutir à des attitudes ou comportements adaptés au milieu volcanique, au zone montagneuse, aux conditions cycloniques tant en matière d'aménagement qu'en matière de gestion des risques naturels.

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars ¡994

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SOMMAIRE

INTRODUCTION

I NOTION DE STABILITE D E PENTE

II LES PENTES D E L'ILE D E LA REUNION

1 - Les crûtes morphologiques 2 - Cartes des pentes de l'île 3 - Distribution des pentes 4 - Interprétation géostructurale des pentes

III LES M A T E R I A U X R E N C O N T R E S A LA REUNION 1 - Les roches volcaniques de la Réunion 2 - Caractéristiques des roches volcaniques

2.1 Données générales 2.2 Structures des roches volcaniques

3 - Les pyroclastites 3.1 Rappel de la terminologie 3.2 Les pyroclastites de la Réunion 3.3 Caractéristiques géomécaniques des pyroclastites

4 - Les produits de démantèlement

IV SOLS ET ALTERATION 1 - Les sols de la Réunion 2 - Répartition des sols 3 - Caractéristiques des sols 4 - Altération des roches volcaniques

4.1 Altération superficielle 4.2 La "zéolitisation" 4.3 Les paléosols

V STABILITE DES PENTES D E LA R E U N I O N 1 - Stabilité des massifs rocheux 2 - Stabilité des terrains de couverture

2.1 Stabilité des andosols 2.2 Les mouvements de couverture

3 - Les cirques 4 - Action de l'homme

VI SYNTHESE

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L I S T E D E S F I G U R E S

Figure 1 : L'île de la Réunion vue de satellite

Figure 2 : Cartes des pentes de la Réunion

Figure 3 : Extrait sectoriel de la carte des pentes

Figure 4 : Séquences topo-géologiques de la couverture

Figure 5 : Carte morphopédologique de la Réunion d'après le C I R A D

Figure 6 : Abaque de plasticité de Casagrande

Figure 7 : Position des sols de la Réunion sur le diagramme de Casagrande

Figure 8 : Cohésion et angle de frottement des sols volcaniques

Figure 9 : Altération des roches basaltiques

Figure 10 : Stabilité des falaises en milieu basaltique

Figure 11 : Sections transversales de talus stables (Java)

Figure 12 : Influence de l'aménagement sur la stabilité des pentes

Figure 13 : Stabilité des pentes à la Réunion - Synthèse

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994

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LISTE DES TABLEAUX

Tableau I : Distribution des pentes de l'île de la Réunion

Tableau II : Interprétation géostructurale des pentes

Tableau III : Les roches basaltiques à la Réunion

Tableau IV : Les variétés de roches rencontrées sur l'île

Tableau V : Quelques caractéristiques des roches de la Réunion

Tableau VI : Classement des pyroclastites

Tableau VII : Caractéristiques W L , W P , IP de certains sols de l'île

Tableau VIII : Poids volumiques de certains sols de l'île

Tableau IX : Angle de frottement et cohésion de certains sols de la Réunion

Tableau X : Divers degrés d'altération des roches (recommandations I S M R 1 9 8 0 )

Tableau XI : Paramètres définissant la stabilité des falaises

Tableau XII : Stabilité des pentes à la Réunion - Synthèse

Rapport BRGXf 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994

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INTRODUCTION

Lile de la Réunion, située dans la zone tropicale de l'océan Indien, est un massif

montagneux volcanique culminant à plus de 3000 mètres. Elle est formée de deux volcans récents

accolés :

- le Piton des Neiges (3069 m ) formé il y a 3 millions d'années environ,

- le volcan actif de la Fournaise (2361 m ) formé depuis 2 millions d'années environ.

Les flancs des deux volcans sont constitués par un empilement de coulées basaltiques et de

scories. La lave émise depuis les cratères sommitaux ou provenant d'épanchements sur des fissures

des flancs du volcan s'est écoulée jusqu'à l'océan en nappant les pentes des volcans (pentes

comprises entre 5 et 15°).

La jeunesse du relief est surtout marquée au niveau des 3 cirques de Cilaos, Mafate et

Salazie et au niveau des ravines encaissées. Les flancs de l'île sont plus réguliers et présentent une

meilleure stabilité apparente. Les pentes s'adoucissent vers le littoral pour donner une côte basse.

Pour la plupart, les mouvements de terrain à la Réunion sont circonscrits aux cirques et

aux falaises. D e par leur ampleur ou de par leur impact sur les activités socio-économiques de l'île,

les écroulements et les chutes de blocs sont mieux connus des habitants (chute de pierres sur la

route du littoral par exemple). Cependant, des glissements lents, localisés, existent sur les pentes

externes des volcans et dans les cirques. Leurs conséquences sont tout aussi primordiales du point

de vue de l'aménagement et du développement futur des hauts de l'île pour désenclaver les zones

côtières fortement urbanisées.

Rapport BRGM 94 RHU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 1

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L'extension des principales villes (Saint Denis, Saint Louis, Saint Pierre, La Possession,

Saint Pau!, Saint André, ...) conduira inéluctablement à conquérir les pentes du volcan jusqu'alors

délaissées. D e plus, l'engouement des nouvelles générations pour les hauts font que ces secteurs

sont de plus en plus habités : vue panoramique, fraîcheur du climat, tranquillité,..

Outre le développement urbain, la stabilité des pentes intéresse directement l'agriculture qui

doit préserver les sols de l'érosion, les projets touristiques dans les hauts et dans les cirques, la

sylviculture....

Dans le cadre d'une meilleure connaissance des problèmes de stabilité des pentes, un bilan

des connaissances acquises sur les sols et roches de l'île de la Réunion a été effectué par le

B . R . G . M . Réunion.

C e rapport est rédigé dans le cadre de la convention B R G M - R E G I O N Réunion (Thème : stabilité pente).

Rapport BRGAf 94 RKU J1 /R 37962 SGN-RFM 94 - Mars 1994 2

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ï - NOTION DE STABILITE DE PENTE

Les paramètres déterminants dans le déclenchement des mouvements de terrain sont

variables d'une région à l'autre. Ceux qui régissent la stabilité d'un versant sont :

- la nature du sol (nature géologique, nature minéralogique, structure, fracturation...)

- le relief (hauteur, pente)

- le climat (précipitations, température, végétation,...)

- l'activité humaine.

L'origine d'une instabilité est, très souvent, difficile à connaître compte tenu que ces

paramètres sont difficilement quantifiables. Les méthodes de calcul modernes permettent toutefois

de résoudre les problèmes de stabilité avec une assez bonne fiabilité dans la mesure où les

caractéristiques du milieu ont pu être définies.

Les principales caractéristiques physiques des matériaux à prendre en compte sont :

- le poids des matériaux,

- les teneurs en eau

- la perméabilité et la porosité

- la cohésion

- l'angle de frottement

- la minéralogie des argiles

- la structure du terrain

- la pente du versant

- la hauteur des reliefs ou des talus

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 3

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Selon le contexte géologique, la nature du problème à traiter, les méthodes de calcul seront

différentes. Par exemple, l'étude de stabilité d'une falaise rocheuse n'est pas conduite de la m ê m e

façon que celle d'un talus argileux.

Dans cette première approche des problèmes de stabilité de pente, nous avons donné un

aperçu des principales caractéristiques morphogéologiques de l'île de la Réunion afin de cerner les

réels problèmes.

Rapport BRGM 94 1ŒU 11/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 4

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w

II - LES PENTES DE L'ILE DE LA REUNION

1 Les entités morphogcologiqucs (figure 1)

Classiquement on distingue les entités morphologiques de l'île suivantes :

- les cirques

- les plaines alluviales

- les flancs des volcans (ou planèzes)

a) Les cirques

Ils occupent la partie centrale de chaque volcan. Délimités par un rempart abrupt de 500 à

1000 mètres de hauteur, ils correspondent à des structures d'effondrement (caldeiras

d'effondrement). L'arrêt de l'activité volcanique du Piton des Neiges n'a pas permis d'oblitérer ces

gigantesques structures effondrées qui sont soumises à une érosion intense. Les cirques se

vidangent de leurs dépôts détritiques par des gorges profondes.

b) Les plaines littorales

D e u x types de plaine littorale apparaissent sur le pourtour de l'île :

les plaines sur les cônes alluviaux au débouché des ravines principales (Plaine des

Galets, de Saint André, de la Rivière Saint Etienne,...)

les plaines d'ennoyement littoral : (Plaines de Saint Paul, du Gol, de Sainte Suzanne,

Les premières sont pentées vers l'océan (de quelques degrés 3 à 5°) tandis que les seconds

qui ont un caractère sublacustre, sont sub-horizontales et sont à une altitude proche du niveau de

la mer.

Rapport BRGM 94REU il /R 37962 SGN-REU 94 - Mars ¡994 5

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Rapport BRGM R37962

NORD

Saint Denis

Le Port

BRGM

Figure 1

Lile de La Réunion vue de satellite

Le massif db Ptton des

Saint André

La cote "au vent*

Saint Benoît Le volcan actif de I* Fournaise

Saint JosepK

Saint Pierre

Saint Louis

Saint Paul

Lm edle "sous le veuf"

Vue en perspective obtenue grâce à un traitement informatique réalisé par le BRGMà partir (Tune image satefiite Landsat prise le 26 septembre 1994 à une altitude de 900 km.Document BRGM • Département Télédétection -1986.

#10 km

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c) les flancs des volcans (planèzes).

Ces pentes, régulières à l'échelle de l'île sont en réalité constituées par une succession de

ressauts topographiques (figure 3).

La pente varie entre 6 et 15° environ. Ces valeurs sont proches des valeurs de pendages

des coulées : on peut donc parler de relief conforme c'est-à-dire que la topographie épouse la

géométrie des coulées.

2 - Cartes des pentes de l'île de la Réunion

Les cartes présentées en figure 2 ont été effectuées à partir d'un modèle numérique de

terrain.

L e modèle permet de dresser différentes cartes de l'île selon les valeurs de pentes choisies.

D e u x présentations de la distribution des pentes sont données en figure 2 .

La différenciation des pentes faibles inférieures à 24° (pentes M N T ) permet de visualiser

les planèzes, les plaines côtières alluviales, les cirques et remparts.

E n revanche, des coupures plus lâches (10, 35, 70°) mettent en évidence les portions de

rempart vertical dont la pente est supérieure à 70° et les zones à pentes modérées inférieures à 10°.

Plusieurs enseignements peuvent être tirés de ces deux cartes de pentes :

les pentes du volcan actif de la Fournaise sont semblables à celles du Piton des Neiges,

des ressauts topographiques ressortent nettement au niveau des planèzes ("irisation")

sur toute l'île : Saint Paul, Saint Louis, Le T a m p o n (fig. 3),

des entités morphologiques remarquables peuvent être décelées par cette approche.

Par exemple : les plateaux liés aux tufs de Saint Gilles, des tufs de Sainte Suzanne, le

plateau de Belouve apparaissent sur ces cartes des pentes.

Rapport BRGM 94 REU 11/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 7

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BRGM

Figure 2

Distribution des pentes à la Réunion

Cartographie établie à partir d'un modèle numérique de terrain

Cartographie des pentes à la Réunion

80000 -

60000 -

4-0000 -

20000 -

120000i

uoooo1

mm

•• \ '< .7

160000i

mjsgyjCr

fi-I

180000

ft

20000Qt

- SO000

-60000

- 40000

- 20000

Pentes (degré)

B J de 22 à 27B B ût i7 j ; :H dû 12 i 17

1 I de 6 à 12

ft/I Ucir.3 de 6

120000 î+0000 160000 180000 200ÛOÛ

120000

»oooo -

e-oooo -

J-0000 -

:oooo -

120000

Rapport BRGM H37962

14-0000 160000 1800001

uoooo 160000 150000

200000I

- SO000

-6000G

- 40000

- 20000

200000

Pentes (degré)plus de / D

Ml1 1 J E 10 -i J i1 ') Mti na Je 10

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Figure 3

Extrait sectoriel de la cartographie des pentesRégion S U D O U E S T

Oà 10 °

10° à 20°

20r- à 30°

>30°

plaine alluviale du Gol, planèzes, îlets du cirque de Cilaos

ressauts topographrques au niveau des planèzes, bordure des îlets

zones d'érosion (cirque et ravines) ou escarpements liés à des fractures

remparts du cirque de Cilaos, du bras de Cilaos, du Bras de la plaine

Rapport HHGM R37962

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3 - Distribution des pentes

La répartition a été calculée à partir du modèle numérique de terrain. Les limites choisies

sont :

Pente en %

0-10%

10-20%

20 - 30 %

30 - 40 %

40 - 50 %

> 50 %

Pente en degré

(0-5,7°)

(5,7°-11,3°)

(11,3°-16,7°)

(16,7°-21,8°)

(21,8°-26,6°)

(>26,6°)

Répartition

23,5 %

34,5 %

18,2%

7,3 %

4,8 %

11,7%

Tableau I - Distribution des pentes de l'île

La g a m m e la plus représentée correspond aux pentes comprises entre 10 et 20 %,

soit 5 à 11°.

1/4 de la superficie de l'île a une pente inférieure à 10 %.

La moitié de la surface de l'île a une pente comprise entre 10 et 30 %.

1/4 de la superficie a une pente supérieure à 30%,

Les pentes extrêmes ( » 50 %) occupent 10 % environ de la surface de l'île.

Compte tenu que les zones planes (littorales) sont pratiquement aménagées ou en cours

d'aménagement, que les zones très pentées (remparts) sont dangereuses, non aménageables, on

constate que le développement de l'île conduit forcément à conquérir les planèzes des volcans qui

ont une pente comprise entre 10 et 30 % soit entre 5.7° et 16.7°

La connaissance de la stabilité des pentes moyennes de l'île revêt une importance

particulière pour l'aménagement futur de l'île.

4 - Interprétation géostructurale des pentes

La confrontation des données géologiques et des données morphologiques aboutit à

donner une interprétation géologique des diverses entités morphologiques. Les correspondances

sont rassemblées dans le tableau II ci-après :

Rapport IiRGM 94 REU II /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 10

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Tableau II

INTERPRETATION G E O S T R U C T U R A L E DES PENTES

Zones planes

<5°

Zones moyennement pentues

(5°àl0°)

Zones pentues

(10° à 20°)

Pentes de 20 ° à 35 °

Pentes > 35 °

- plaines littorales

- plaines alluviales

- lahars

- coulées de lave fluide

- compartiments affaissés (caldeiras, îlets)

- compartiments basculés

- accumulations de cendres volcaniques

- cônes de déjection torrentiel

- coulées volcaniques basaltique

- coulées boueuses

- coulées basaltiques

- fronts de coulée

- empilements soumis à érosion

- brèches

- fronts ou bordure de coulées

- brèches des cirques

- zones d'érosion actives

- éboulis

- brèches détritiques cimentées

- remparts et falaises rocheuses

- pitons

- cônes de scories

- pyroclastites soudées

Rapport imCiM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 11

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HI - LES MATERIAUX RENCONTRES A LA REUNION

La Réunion, île volcanique de l'océan Indien, a émergé des eaux il y a plus de 3 millions

d'années. Les roches affleurantes les plus anciennes sont datées de 3,1 M A .

C e volcan repose sur le plancher océanique situé à 4000 mètres sous les eaux ; l'île

correspond à la partie sommitalc de l'appareil volcanique dont la plus grande partie se trouve sous

l'eau ( 9/10 du volume est immergé).

L'activité du Piton des Neiges s'est arrêtée il y a 20.000 ans environ, celle du Piton de la

Fournaise se poursuit au rythme de 1 éruption par an (fréquence 10 mois).

Les produits émis sont, soit des laves basaltiques, soit des pyroclastites. Leur empilement

(alternance de coulées et de scories) a abouti à l'édification d'un vaste strato-volcan constitué de :

- roches volcaniques (coulées, dykes,...)

- pyroclastites (cendres, scories,...)

- roches détritiques provenant du remaniement des formations précédentes

(brèches, alluvions, colluvions, lahars,...)

- sols d'altération.

Dans ce chapitre, nous nous intéresserons aux formations volcaniques non remaniées et

non altérées dont la mise en place est liée à la géodynamique interne du volcan.

1 - Les roches volcaniques de la Réunion

La principale spécificité géologique de la Réunion est que les roches sont pratiquement

toutes volcaniques. Les seuls matériaux, non volcaniques, correspondent aux dépôts carbonates

récifaux. Ces derniers sont très marginaux tant du point de vue de leur répartition que de leur

volume.

Les roches de l'île sont des roches magmatiques eiTusives. Elles se sont mises en place à

l'état liquide ou pâteux, à l'air libre ou sous l'eau, avec un refroidissement rapide.

Rapport IÎRGM 94 RHU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 12

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• Les basaltes

Les roches volcaniques de la Réunion sont essentiellement basaltiques. Toutefois, elles

offrent une grande diversité de faciès qu'il convient de présenter (cf. Tableau III).

La caractérisation peut être faite selon divers critères :

a) minéralogiques

O n parle alors de basalte à olivine, à feldspath, de basalte aphyrique,...

b) morphologiques

L'aspect des coulées de lave permet de les différencier. Il existe des laves lisses, des laves

scoriacées.

c) chimiques

La composition chimique du m a g m a a évolué dans le temps. Certaines effusions sont

caractérisées par un chimisme plus acide, d'autres plus basiques. Ceci explique la présence de

basaltes, de syenites, de trackytes...L'évolution des m a g m a s basiques vers des laves différenciées

est représentée en tiretés sur le diagramme ci-dessous :

1 2 HN Q 2 0 + K 2 0 phonoliteX trachyte

rhyolite

dacite ^-^ ¿f

andésite .—— """"""" s* / ^^-""~ ^ ^

•b"ásalte * \ ( alcalin

basalte

8 -

6 •

4

2 J

tholeütique S¡02

1 40 50 60 70

Composition chimique des laves reportées dans un diagramme Na2Û + KjO/Si02

13

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Tableau III

Description des roches basaltiques à la Réunion

F A C I E S

Basaltes à olivine

Basaltes à olivine

et à feldspath

Basaltes

aphyriques

Basaltes compacts

Basaltes

vacuolates

Pillow - Lava

(laves en coussins)

Lave "en grattons"

ou "aa"

Lave lisse

"pahoehoe"

D E S C R I P T I O N

L'olivine est abondante sous forme de cristaux

millimétriques de couleur vert bouteille.

Le basalte contient des phénocristaux de feldspath

blanc, m m à c m , et des cristaux plus petits d'olivine

Ils sont dépourvus de phénocristaux d'olivine et ou

de feldspath) ; leur structure est microlitique avec

des pyroxenes abondants.

Il s'agit généralement de basaltes aphyriques,

sombres, denses.

Ils sont caractérisés par la présence de "bulles

gazeuses" donnant un aspect de vacuole. L e m a g m a

originel était riche en gaz. Ils sont légers et souvent

altérés.

Ces laves se sont épanchées sous l'eau, elles ont des

formes en coussins

L a surface de la coulée a un aspect scoriacé.

L a surface de la coulée est plane et rugueuse. L a

lave se débite en dalle.

Rapport BRGAf 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 14

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Tableau IV

Varietes de roches rencontrées à la Réunion

. Basaltes

. Andésites

. Trackytes

. Syenites

. Monzonites

. Gabbros

. Péridotites

Ignimbrites

Toute l'île.

Plateau de Belouve

Piton des Neiges

Cirques

Cirques

Cirques

Cirques

Cirques

Cirques |

très abondants

peu abondantes

peu abondantes

rares

rares

rares

rares

peu abondantes |

coulées

dykes et sills

coulées

Sills, dykes

et coulées

Sills, dykes

Filons

Dykes

Coulées

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 15

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Scion le dosage des silicates et de la silice, on distingue :

les basaltes tholcïtiques, saturés en silice, mésocrates et ses produits de

différenciation (andésites, rhyolites),

les basaltes alcalins, sous-saturés, mélanocrates et ses produits de différenciation

(hawaïtes, mugéarites, trachytes, .. .)•

Les basaltes à la Réunion sont le plus souvent :

- des basaltes compacts, aphyriques ou à phénocristaux,

- des basaltes vacuolaires, aphyriques ou à phénocristaux.

U n e dernière variété est constituée par les brèches basaltiques contenant des blocs

anguleux cimentés par de la lave.

• Autres faciès

D'autres roches existent dans le massif du Piton des Neiges. Elles proviennent de la

différenciation magmatique des lignées précédentes. Bien que peu abondantes, ces faciès peuvent

localement présenter une extension suffisante. Ces roches sont présentées sommairement dans le

tableau IV.

2 - Caractéristiques physiques des roches volcaniques

2.1 - Données générales

Parmi les roches magmatiques, les basaltes sont les plus denses avec des valeurs

supérieures à 2,8 pouvant atteindre 3,1. E n revanche, les laves acides (trackytes) ou vacuolaires

(Ignimbritcs) sont beaucoup plus légères (Tableau V ) .

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 16

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Tableau V

Quelques caractéristiques des roches à la Réunion

Nature de la roche

Ignimbrites

Basalte

Rivière des Galets

Basalte à phénocristaux

de feldspath Alluvions de la

Rivière des Galets

Galerie Takamaka

Basalte vacuolaire.

Basalte sain

Basalte Géol.

Basalte compact de la

carrière des Lataniers

Basalte vacuolaire

carrière des Lataniers

Syenite Cilaos

Basaltes du Bras des Lianes

Brèches basaltiques

Densité

2,33

2,63

2,72

3,15

2,20

2,37

2,90

Résistance à la

compression

en bars

~ 1910

1910

838

316

983

896

880

270

1600 à 2550

110

Porosité

12,40%

3,79 %

9,40 %

Rapport BRGM 94 REU 11/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 17

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2.2 - Structures des roches volcaniques

U n e des principales difficultés inhérentes au domaine volcanique réside dans la complexité

de leur structure. Les plans ou discontinuités rencontrés dans les volcans sont :

- les surfaces des coulées qui sont souvent des paléosurfaces onduleuses,

- les fentes de retrait dues au refroidissement de la lave,

- les fissures et diaclases perpendiculaires ou obliques par rapport aux coulées,

- les dykes (filons) qui recoupent les empilements de coulées.

Les coulées volcaniques se débitent en blocs métriques (0,50 m à 5 m ) . Il est très rare de

trouver des masses non fissurées d'échelle décamétrique. Les blocs ont une forme subarrondie. Il

n'existe pas de plan de clivage préférentiel (plan de schistosité, foliation, stratification,...) c o m m e

dans la plupart des massifs rocheux.

L a distribution des plans étant aléatoire, il est difficile de prévoir les plans de faiblesse

potentiels d'un massif basaltique.

U n e autre spécificité des laves volcaniques est à rattacher au pendage originel des

épanchements . E n effet, en l'absence de basculement tectonique ou morphotectonique, les coulées

ont toujours une inclinaison de 5 à 10 ° parfois supérieure, généralement vers l'océan.

Enfin, il faut considérer que ces milieux ont la plupart du temps une extension latérale

limitée à l'instar des geometries des remplissages alluvionnaires. E n fait, les "raisonnements

tridimensionnels" à adopter au milieu volcanique rocheux sont plus proches de ceux des

formations détritiques que celles des milieux rocheux classiques (roches métamorphiques,

.roches granitiques, calcaires, . . . ) . Des reliquats de coulées de fond de vallée plaqués sur une

falaise donnent l'impression d'une "couche continue".

Enfin, les coulées de surface peuvent recouvrir des systèmes éruptifs anciens ; les

structures superficielles sont en totale discordance avec les structures profondes. Toute

extrapolation à partir de la surface est dans certains cas est hasardeuse.

Rapport liRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-RFAJ 94 - Mars 1994 18

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3 - Les Pyroclasliles

3.1 - Rappel de la terminologie

Selon A . F O U C A U L T , J.F. R A O U L T , dictionnaire de géologie, "s'applique aux débris de

roches magmatiques éjectés par les volcans, et dont l'accumulation donne les roches pyroclastiques

(les pyroclastites) : cendres, lapilli, tufs".

Leur classification est fondée sur la taille des débris de lave émis par projection par des

gaz. Quant à la forme des débris, elle dépend essentiellement de la viscosité du m a g m a , de la

vitesse de refroidissement et de la teneur en gaz.

Les éléments contiennent une phase vitreuse importante avec une fraction cristallisée. Ils

peuvent être classés selon leur composition chimique et minéralogique ; par exemple, il existe des

pyroclastites trachytiques, andésitiques, basaltiques.

L e terme de pouzzolane au sens large correspond aux pyroclastites (cf. Tableau VI)

3.2 - Les pyroclastites de la Réunion

• Les scories

Ces débris de lave déchiquetée ont une taille comprise entre 1 et 5 c m , pouvant atteindre

15 c m . La lave est vacuolaire, poreuse et est généralement basaltique.

O n les rencontre principalement sur les flancs du volcan de la Fournaise et localement sur

ceux du Piton des Neiges, sous forme de cônes (Piton de la Plaine des Cafres, de Sainte Rose, de

Saint Joseph, de l'Etang Salé,...)

Les scories apparaissent également en "couches" intercalées entre les coulées de lave

(empilement de coulées et de scories) dans le stratovolcan.

Rapport imGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 -Mars 1994 19

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Tablean VI

Classement des pyroclastites

Cendres

Sables volcaniques

Sables perlitiques

Pouzzolanes et scories

Ponces

Blocs - bombes en fuseaux - bombes en croûte de pain

Nuées ardentes

granulante en m m

0/0,5

0,5/5

0,5/5

0/200

5/00

>200

Chimisme du magma

basique à neutre

*

*

*

*

acide

*

*

*

*

*

LES POUZZOLANES

Cendres

Emission explosive de lave

à l'état solide avec débris de socle

Bombes Blocs avec zénolithes

Lapilli cristallin

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• Les cendres

Souvent méconnus, les dépôts cendreux occupent une surface importante. Ils se localisent

sur les flancs des volcans du Piton des Neiges et de la Fournaise.

Les dépôts cendreux qui ont nappé le volcan du Piton des Neiges sont datés entre - 40.000

à - 15.000 ans. Leur épaisseur peut atteindre plusieurs mètres voire 15 mètres. Elles ont été érodée

dans les zones pentues et ont été préservées dans les zones planes.

Pratiquement tous les versants de l'île sont recouverts par ces cendres altérés (Hauts de

Saint Denis, de Sainte Marie, Bras Panon, La Plaine de Palmistes.( cf. Carte morphopédologique

de la Réunion du C I R A D , figure 5)

Compte tenu de leur altération, elles sont traitées en tant que sols.

. Les "tufs"

Ils regroupent plusieurs faciès typiques qui sont des pyroclastites brèchiques et non des

tufs. A u sens strict, les tufs sont des roches formées par accumulation de projections volcaniques

en fragments millimétriques pouvant contenir des blocs, consolidées sous l'action de l'eau

(dictionnaire de géologie A . F O U C A U L T , J.F. R A O U L T ) .

La terminologie est souvent élargie à des pyroclastites hétérogènes, en place ou remaniées

après leur dépôt originel.

Les principaux gisements de tufs sont :

- les tufs de Saint Gilles

- les tufs de Sainte Suzanne

- les tufs de Saint Pierre.

Leur particularité est liée à la présence d'une matrice cendreuse qui lie les éléments

d'origines diverses (basaltes variés).

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 21

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Ces brèches pyroclastiques se sont mises en place localement (cas des tufs de Saint Gilles)

ou bien ont subi un transport depuis le centre d'émission (nuée de ponces trachytiques de Saint

Pierre et de Saint Louis).

• Les pyroclastites des cirques

Les formations pyroclastiques des cirques sont la plupart du temps confondues avec les

matériaux détritiques. Pourtant, dans de nombreux cas, des vestiges de pyroclastites subsistent

sous les formations détritiques superficielles après avoir été épargnées de l'érosion Ces

pyroclastites se rencontrent dans le secteur du Piton d'Enchaing, du Piton Maído, de N e z de

Boeuf,.. . .

3.3 - Caractéristiques géomécaniques des pyroclastites

Les propriétés des pyroclastites sont fonction de leur nature, de l'altération, et surtout de la

qualité de la matrice qui peut être meuble ou bien cimentée.

Dans certains cas, une pyroclastite a un comportement rocheux ; dans d'autre, elle est

assimilable à un sol argileux. Certains pitons de scories sont complètement altérés, d'autres sont

constituées de scories soudées saines.

Il faut retenir que ce sont des formations volcaniques qui se sont mises en place à la suite

d'éruptions explosives ce qui implique une complexité de leur gisement (cônes éruptifs emboîtés

par exemple). O n peut rencontrer dans un m ê m e cône de scories des faciès argileux et des faciès

soudés et sains.

Rapport liRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 22

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4 - Les produits de démantèlement

Les produits d'érosion des reliefs volcaniques sont localises dans les cirques, dans les

ravines encaissées et en périphérie de l'île dans les plaines alluviales. Leur puissance atteint

plusieurs dizaines de mètres, parfois, plusieurs centaines de mètres (brèches de cirques, cônes

alluviaux).

E n revanche, les produits d'érosion sont peu représentés sur les pentes des volcans où ils

sont pelliculaires ; ils forment un manteau colluvial d'épaisseur métrique. Ces formations

colluviales tapissant les flancs du volcan, leur comportement est dépendant de la nature du sol et

de l'altération des couches sous-jacentes

L a faible épaisseur des dépôts détritiques sur les pentes, primordiale dans la compréhension

de la stabilité des versant de l'île, s'explique par le fait que les matériaux volcaniques se mettent en

mouvement avec des quantités importantes d'eau, sous forme de coulées boueuses et de laves

torrentielles qui atteignent instantanément la côte. A chaque crue, les eaux transportent des

quantités considérables de matériaux.

Quant aux brèches de cirques, il s'agit de matériaux grossiers à blocs décimétriques à

métriques avec une matrice graveleuse, limoneuse, peu argileuse. L'épaisseur de ces brèches peut

atteindre plusieurs centaines de mètres. Elles contiennent souvent des blocs ou des chaos rocheux

provenant des écroulements de remparts.

Les matériaux détritiques de l'île présentent fréquemment une cimentation qui leur confère

d'ailleurs une bonne stabilité en talus. Des études conduites sur les matériaux du port de la Pointe

des Galets avaient montré que la cohésion de ces alluvions est liée à des dépôts sur les grains de la

matrice. "Les cimentations examinées au microscope optique et électronique sont assurées

par un réseau lamellaire finement cristallisé, par des hydroxydes de fer, de la silice et des

zeolites".*

* Rapport C E M E R E X / M E C A S O L : Problèmes posés par les travaux de terrassement. Extension

du port en baie de L a Possession.

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars ¡994 23

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IV - SOLS ET ALTERATION

1 - Les sols de la Réunion

A ce jour, les sols de l'île ont été principalement étudiés sous l'angle pédologiquc par le

C . I . R . A . D . U n e étude a toutefois été réalisée par V . R O S E L L O (Université Paris VII) sur les sols

bruns des hauts.

Les principales catégories de sols volcaniques sont : - les andosols,

- les sols ferralitiques,

- les vcrtisols,

- les sols bruns.

Ces différents types de sols sont caractérisés par :

- leur composition minéralogique particulière (argiles, gels,...),

- leur faible densité et leur forte teneur en eau,

- leur structure, susceptible de modification irréversible lors de séchage ou de mise en

mouvement .

E n première approche, une définition succincte peut être donnée c o m m e suit:

Andosols : ils se forment sous climat tropical humide, contiennent principalement de

l'allophane, parfois des halloysites, de la kaolinite. Ils sont très friables, légers, très

perméables ;

Vertisols : ils se forment sous climat contrasté, sont argileux (argiles gonflantes :

montmorillonites). L a proportion d'argiles peut dépasser 70 %. Leur comportement est

très différent de celui des andosols, lourds, gonflants, faible macro-porosité,

imperméables ;

Sols bruns : ces sols de couleur brune, ils se forment sous l'influence d'alternance de

période sèche et humide. Les principaux constituants sont l'halloysite, la

métahalloysite, la goethite, ... Il s'agit de sols fermés, moyennement perméables peu

argileux ;

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 24

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Sols ferralitiques : de couleur rouge, ces sols se développent sur d'anciennes altérites.

Ils sont friables, argileux, perméables, contiennent des métahalloysite, de l'hématite et

de la goethite (hydroxyde de fer).

Ces quatre variétés de sols se forment dans des conditions géologiques et climatologiques

différentes. Il est primordial d'un point de vue géologique, de distinguer deux groupes de sols :

- les sols sur roches basaltiques ou apparentées.

- les sols sur cendres.

La composition du sol héritée de la nature de la "roche mère" évoluera en fonction des

conditions hydroclimatiques. Dans les approches pédologiques qui s'intéressent à la partie

superficielle du sol, la cartographie est aisée. E n revanche, si l'on s'intéresse à la couverture au-

dessus du substratum rocheux, il est plus difficile de cartographier la distribution de la couverture..

E n effet, les sols cendreux ont recouvert dans de nombreux secteurs des sols d'altération anciens .

Dans cette évaluation des problèmes de stabilité des pentes, 3 séquences-types de sols

doivent être retenues (cf. figure 4). C o m m e nous le verrons ultérieurement, les instabilités des

pentes ont souvent lieu au niveau des contacts entre les diverses couches

(roche mère / altérites / cendres / colluvions).

Des exemples classiques de ces topo séquences sont connues :

- dans les hauts de Saint Denis, où l'on rencontre des sols cendreux recouvrant des séries

basaltiques fortement altérées,

- dans les hauts du T a m p o n , de Saint Paul, où les sols cendreux recouvrent des coulées

récentes.

Rapport BRGM 94 RHU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994

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i

asUtISa

1

I

Cendre /attente

a n a

#1m

Cendres

Epandagessuccessifs

basalte altéré

basalte sain

Figure 4Séquences typiques de la couverture

Cendre /ancien sol Altération des basaltes

Cendres

Sol résiduel

basalte altéré

Coulée légèrementaltérée

sol résiduel

basalte altéré

Coulée altérée

scories altérées

coulée saine

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2) Repartition des sols (carte niorpho pcdologiqiie du C I R A D - figure 5)

Cette carte de M . R A U N E T 1989 montre la grande variété de sols de la Réunion. La

classification proposée s'appuie sur la nature du substratum géologique.

Les andosols se forment sur des niveaux cendreux accumulés pendant les phases explosives

entre - 40.000 et - 15.000 ans et rarement sur des coulées basaltiques, massives (S. P E R R E T

1992). L'épaisseur des andosols dépasse parfois 5 mètres sur les planèzes des volcans.

Les andosols occupent environ 32 % de la surface totale.

Les sols ferralitiques rouges se forment sur des basaltes anciens (hauts de Saint Denis,

hauts de l'Etang Salé). Ils occupent environ 11 % de la surface totale.

Les sols bruns sont moins représentés, on les trouve sur les hauts de Saint Denis, sur la

côte ouest, associés à des colluvions.

Les vertisols sont les moins représentés. Ils se développent sur des colluvions ou sur les

altérites à basse altitude dans des zones moyennement pentées.

3) Caractéristiques des sols

a) Classification de Casagrande

D ' u n point de vue géotechnique, la caractérisation usuelle des sols se fait à partir du

diagramme de Casagrande. Les sols classiques peuvent exister sous 3 états : solide, plastique,

liquide. Le passage d'un état à l'autre est fonction de la teneur en eau des sols. Chaque sol peut

aussi être analysé (tests normalisés) afin de connaître son comportement mécanique.

Les analyses des limites consistent à déterminer les teneurs en eau caractéristiques pour

lesquelles les sols (fins et argileux) sont plastiques, solides, liquides.

Ces passages, parfois progressifs et arbitraires, sont plus connus sous le n o m de limites

d'Atterberg(1991).

Rapport URGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 -Mars 1994

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LEGENDEI - LANDES ERICOIDES DE HAUTE ALTITUDEj 1 Placages cendreux à andasols pethydrulés cryplopodioliquey suupoudrugei de loplli a tindasais «triquesI .__.: rocailles ei dallas affleurantes cônes d e scories .

II - COULEES DE LAVE A MATELASSAGE CENDREUX QUASI CONTINU^ ^ ^ ^ ^ B Sols iaihiernenl lerrallitiques andiques (non pei+iydrntés) sut alientes el cendres mélangées ¡replotiori el

I 1 Sois bnjnn andiques soi cendres

; I Andosols desatores non perhydrules chromiquev >ui tendrez

I - \ Andoiols desertores fyrhydrate* chromiqueti *u> cendres (nvec ou sail "avoune")I " "" '

Andosok rlcsaiii'6'. (jcttiydrntc- chromiques cryptopodroiiques sur cendres ó "mascoreiqnite"

III - COULEES DE LAVE FAIBLEMENT ALTEREESA RECOUVREMENT CENDREUX PEU EPAIS ET DISCONTINU(NOMBREUX AFFLEUREMENTS)! | Sols brunp, mi "gralons" désagrégés

l 1 Sols \m\m\ (indiques sut cendres

I . I Anrtovils desnhtres non perhydrntes sur cendres

' I Andosols desatufes perlivdraléí cryptapodroliqur"; '.ur rondros

IV - COULEES DE LAVE N O N ALTEREES, S A N S R E C O U V R E M E N T C E N D R E U X

L . I Sols peu évolues humiféres flitieifi} iui "graton^" Ifigérement désagrégés

' Coulées Ixule^ <?i L Ó O U Í tlf si OTIH^

V- COULEES DE LAVE ALTEREES, SANS RECOUVREMENT CENDREUX

Rplrel de diiserlion ri sols peir évolues ;ut malérimi nitentique rftmonié colluvionne et a rpliqutis

Pianerci dm-oupees residu«ll(;% n sols ta

Plnneies n ioK ftiiblemenl ler'ulliliqu»',

Planèzes o sols bruni non (eiiugmiiés

Planeïei a sols hruns ferruginises el sols

Planezes a vprhsols el arfleurements caillouteux

VI - "TUFS" DE SAINT-GILLES• J Sols bruni peu épais el sok ucrliques

VU - ZONES EFFONDREES DES CIRQUES A MATERIAUX DETRITIQUES!;•' . ' . • '_• 'y . toiles u nivipiL'ineiit lr»;s 'ii Itl ( " I H K I Lun(!s| et "Ilots" • i .olí biuris o u ondoioi<i <.uiHouleux

VIII- CÔNES DE DEJECTION ("ALLUVIONS A GALETS")K:T-:::::::-:::::-::l Cônes "anciens" a vils caillouteu» foihlemenl (emiUitiques

I i Cônes "anciens" u sols caillouteux verliques

iiiií' -iü;! Cônes receñís 6 sols sabio coillouteu* ondique^

i-.'.oy.v'.V.J Cônes receñís o sols sabio- caí Houleux peu évolues

IX - CUVETTES LITTORALES A ENNOYAGE ALLUVIAL ARGILO LIMONEUX~ ¿ois argilcu* plus ou m o m s hydramorphes

X SABLES LITTORAUX (CORDONS SABLEUX EOLIENS)

til•)ll'= ''í'i'1'» Reyosols el soU peu évolues scibiet>» (basaltiques ou mndreponques)

XI - "REMPARTS"[ „ _l -Lilhosols cl placages colluvionnès brunifiès ou andiques

STDENIS

LAPOSSES^

LEPORT

SI JOSEPH

ST maim

IRATM RAUNET

Î989

ILE DE LA REUNION

CARTE MORPHO-PEDOLOGIQUE

Figure 5

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T A B L E A U VII

Caractéristiques W L , W P , IP de sols à la Réunion

Valeurs moyennes sur quelques sites

| W L - %

(1) La Montagne

(2)

La Comète Saint François

(3)

Tufs altérés

S te Suzanne

(4)

Trois Bassins

(5)

Saint Leu

Bras Sec

(6)

Saint Leu

(7)

CD 48 Salazie

(8)

C a m p de Pierrot

Salazie

(9)

Piton Rouge

W P - %

82,5

58

66

105

84

72,5

35

35

240

IP

59

43

39

80

66

56,5

23,5

23,5

170

23,5

15

27

25

18

16

11,5

11,5

70

W P : Limite de plasticité entre la phase solide et plastique

W L : Limite de liquidité correspond à un passage entre la phase plastique et la phase

Ip: Indice de plasticité: Ip = W L - W p

Rapport HRGM 94 REU 11/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994

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Figure 6

Abaque de plasticité de Casagrande

70

limite de liquidité W L

0 10 20 30 40 50 60 70 80 \ 1 1 1 1 1 1 \ -

60

2 50_[.

40-L

30J.

'5 V, S. a. <D

• a

a> Ü 5 20.

10.

90 100 1 r-

W L •= 50

W ,

argiles minérales de faible plasticité

+

30

limons minéraux de faible

compressibilité

argiles

minérales de

moyenne plasticité

-f-

argiles minérales de forte plasticité

limons minéraux de haute'compressibilité

et argiles organiques -

-4- H f- + limons minéraux de moyenne compressibilité et limons organiques et limons organiques

Caractéristiques courantes W L et Ip des argiles, limons et sables

Sables

Limons

Argiles

Limite de liquidité WL

WL<35

20 < W L < 60

WL>30

Indice de plasticité Ip

Ip< 15

5 < Ip < 25

Ip> 15

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Dans le cadre d'étude géotechnique réalisée par le B . R . G . M . Réunion, des analyses ont été

effectuées par le laboratoire de l'Equipement. Quelques résultats significatifs sont reportés dans le

tableau VII et dans le diagramme fig. 6.

Les valeurs obtenues sur les sites étudiés se situent sous la ligne A , dans le domaine des

"limons argileux" de moyenne à haute compressibilité excepté les échantillons de C a m p Pierrot qui

sont des colluvions argileuses bleutées ou verdâtres.

Commentaires:

* La détermination des limites d'Atterberg oblige à faire varier la teneur en eau des échantillons.

Or , des études conduites sur des sols volcaniques ( B . R . G . M . Martinique, C . I . R . A . D . Réunion...)

démontrent que le séchage de ces sols modifie les caractéristiques structurales des matériaux. Les

phénomènes modificateurs entraînent une irréversibilité des propriétés des sols. E n conséquence,

les limites obtenues sur sols volcaniques doivent être considérées avec prudence; un sol à

allophane (andosol) n'est pas un sol fin argileux classique.

• C o m m e nous le mentionnons, le passage de l'état solide à l'état plastique est progressif.

Les pédologues parlent d'un "état friable" entre l'état solide et l'état plastique.

• La dessiccation modifie les propriétés mécaniques des sols volcaniques.

b) Poids volumique et teneur en eau

Dans les problèmes de stabilité, ces caractéristiques sont à considérer.

Les poids volumiques couramment utilisés en géotechnique sont :

- Le poids volumique apparent y L (poids à humidité ambiante)

- le poids volumique sec yd (après séchage)

- le poids volumique solide ys (poids des grains solides)

La teneur en eau à saturation Wsat est égale à y w (J_ - _i_)

yd ys

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 31

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Tableau VIII

Poids volumique de certains sols de la Réunion

Origine du sol

La Montagne

Saint Denis

Andosols

3 Bassins

Piton Rouge

C a m p Pierrot

Salazie

Andosols

Saint Leu

Saint Bernard

Saint Denis

La Comète

Saint Denis

Sainte Suzanne

Le Grand Tampon

Teneur en eau

naturelle W n a t

55

66

84

47.8

158

33

28.8

56

22

101

66.3

62

96

74

41

37.6

34.8

45

50

47.3

67.1

Poids volumique

humide yh

en KN/M3

16

15.3

13

17.3

11.9

21.5

12.4

15.8

17.5

20.1

15.7

17.3

18.5

17.4

18

17.2

13.6

15.2

Poids volumique

sec yd

en KN/M3

10.3

9.2

7.3

11.7

4.6

8.5

10.2

8.7

17.6

6.2

9.5

10.8

11

9.2

12.3

13.5

12.9

12

11.5

9.2

9.1

Rapport BRGM 94 REU 11/R 37962 SGN-REU 94 - Mars ¡994 32

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Figure 7

Position de certains sols de la Réunion sur diagramme de Casagrandc (études B R G M )

50

40

30

20 -

10

0

1 H 1

1_

H

1 1

20 40 60

WL 80 100 120

Position des sols de la Réunion sur diagramme de Casagrande (d'après C H E V 1 N 1983)

IP

S100H

o •o

o

c 50-

MATERIAUX FERRALLITIQUES FERRALLITIQUES ANDIQUES

'M10

MATERIAUX ANDOSOLIÛUES

30% teneur en composés amorphes

50 100 150

© échantillons »échés è l'air

200 250 W L

limite de liquidité

33

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Les sols de la Réunion ont des densités apparentes très variables, comprises entre 0,7 et

1,8.

Les faibles valeurs correspondent aux sols à forte teneur en eau ( W n a j > 50 % )

A partir de ces caractéristiques, il est facile de distinguer les andosols (yd < 1, w n a t > 50

des sols argileux classiques tels que ceux rencontrés dans les cirques (yd > 1,5 w n a t # 20 % ) .

Toute approche géomécanique de stabilité de sol doit impérativement inclure des

tests d'identification (y, w ) des sols.

c/ Cohésion et angle de frottement

Malgré leur forte teneur en eau et leur faible densité, les andosols présentent une très

bonne stabilité (bonne tenue des talus.). E n revanche, dans les cirques où l'on rencontre localement

des formations argilisées, les sols sont plus instables (exemple Salazie).

Des essais de cisaillement rectilignes ont permis de connaître les caractéristiques de ces

sols : angle de frottement, cohésion. Les valeurs regroupées dans le tableau correspondent à des

analyses effectuées dans le cadre d'études B R G M par le laboratoire de l'Equipement.

Ces m ê m e s valeurs sont reportées sur le diagramme (c,cp) Figure 8

O n constate que les andosols (yd faible) se situent dans une g a m m e homogène (zone

hachurée).

Les valeurs exceptionnelles ont été obtenues sur les sols des cirques.

Bien que ces données, peu nombreuses ne peuvent être statistiquement représentatives,

elles corroborent les valeurs obtenues sur les andosols dans d'autres régions volcaniques (figure 8).

D e telles valeurs d'angle de frottement q> explique la bonne tenue des terrains en talus.

Rapport BRGM 94 REU ii/R 37962 SGN-REU 94 - Mars ¡994

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Tableau IX

Angle de frottement et cohésion de sok» à la Réunion

La Montagne

La Comète

Saint François

Andosols

Trois Bassins

Andosols

Bras Sec

Andosols

Saint Leu

Matrice de

colluvions Salazie

Camp de Pierrot

Saint Bernard

Angle de frottement

interne y en degré

29

25

30

30

29

31°

27

27

34

31

12

32

43

50

47

25

25

21

Cohésion

C u en kpa

25

65

28

24

35

0

16

18

10

18

26

45

0

8

16

50

28

54

Poids volumique

yd

1,03

0,92

1,23

1,35

1,29

0,77

0,62

0,85

0,84

1,16

1,12

1,89

1,76

? ?

1,08

1,09

1,10

Rapport URGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994

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Figure 8

Cohésion et angle de frottement des sols volcaniques

Essais de cisaillement sur sol intact à La Réunion

80

« 60 a.

c 0)

140 '5> ««> .C O Ü 20

1 •

/ / A

v / /x

y m

'•¿A 7A •

i

— •

10 20 30

Angle de frottement en degré

40 50

Essais de cisaillement sur sols compactés à Java

80

« 60 a c

140

'w O

O 20

g •

B

II

10 20 30

Angle de frottement en degré

40 50

36

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4 - Alteration des roches volcaniques (figure 9, tableau X )

4.1 - Alteration superficielle

E n milieu tropical humide, l'altération des roches conduit à la formation de sol latéritique.

Les profils d'altération traduisent le passage entre la roche mère saine et le sol. U n sol d'altération

se distingue des sols sur colluvions, alluvions par la conservation des structures originelles de la

roche mère.

L'altération des basaltes donne une structure en boules appelée débit en "pelure d'oignon".

A la Réunion, les sols ferralitiques rencontrés sur les formations volcaniques anciennes sont

des sols d'altération.

Les profils classiques que l'on rencontre dans les principales régions volcaniques du m o n d e

(Inde, Afrique, Amérique du Sud) sont différents à la Réunion à cause de la structure de la roche

mère constituée d'une alternance de coulées basaltiques et de scories friables. O n peut parler d 'une

altération préférentielle : les cendres et scories s'altèrent plus vite que les basaltes.

Des exemples de sol ferralitiques se rencontrent dans la région de Saint-Denis, de Saint-

Louis, de Bras-Panon sur les séries plus anciennes

Les caractéristiques des roches basaltiques altérées sont intermédiaires entre celle des

roches saines (basalte) et les sols d'altération. L e phénomène d'altération induit une fragilisation de

la roche mère et une diminution de ses caractéristiques mécaniques.

4.2 - La"zéolitisation"

Les séries volcaniques anciennes sont généralement zéolitisées. L a zeolite est un minéral

calcique ou alcalin, hydraté qui traduit un métamorphisme faible.

Ces modifications minéralogiques correspondent en quelques sortes à une altération très

poussée des matériaux anciens.

Rapport BRGM94 REU 11/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 37

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Figure 9

Altération des roches basaltiques

Classification des sols résiduels par degrés d'altération (d'après Utile 1969)

, HUMUS » TOPSOIL

31 SOC

I COMPlXTCLT WtAThCRtO

HIGHLY WCATMCJHD

m MOOCRATCLY WtATH£»lD

peck SOItoKtt)

n SLIGHTLY

WtATXtUEO

1 fBCSM »OCX

' _ • • _ *

Paléosol fersiallitique sur coulée miocène dans le Massif central français ( W . C h e s w o r t h et al., 1983). Le schéma de droite met en évidence quelques évolutions géochimiques au niveau de la roche totale : l'altération se traduit par un lessivage de Ca et M g , mais également de Si ; la forte croissance de la teneur en eau accompagne la néoformation des minéraux supergènes.

Coulée supérieure

Horizon rouge métamorphisé

Brèche basaltique

Coulée inférieure

20 % 40 %

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Les faciès à zeolites se rencontrent dans le coeur des cirques, et plus particulièrement dans

le fond et les flancs des ravines profondes de ces cirques. Des faciès similaires existent sur la côte

ouest de fíle(Cap La Houssaye) et vers l'est.

Les propriétés géomécaniques des roches zéolitisées sont , apparemment, très médiocres.

Les plans de cisaillement des glissements de grande ampleur qui affectent les îlets des cirques se

situeraient dans ces formations zéolitisées.

4 3 - Les paléosols

Des niveaux de sols rougeâtres sont visibles dans les falaises de lile. Ils dénotent l'existence

de niveaux d'altération anciens qui ont été ensuite recouverts par des coulées volcaniques.

C e type de paléosol est connu dans le Massif Central français (figure 9). Pendant les

périodes de calme volcanique (absence d'éruption), les coulées sont soumises à l'altération ; un

couvert végétal se forme et favorise l'altération des roches volcaniques.

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 39

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Tableau X

Les divers degrés d'altération

selon les recommandations de la Société Internationale de Mécanique des Roches

(ISMR, 1980)

Roche

Saine

Légèrement altérée

Moyennement altérée

Fortement altérée

Complètement altérée

Description

Aucun signe visible d'altération : tout au plus une légère décoloration sur les principales surfaces de discontinuité

Décoloration des discontinuités et de la roche elle-même. Altérée dans la masse,

la roche est moins résistante

Une fraction volumique inférieure à 50 % est décomposée et/ou désintégrée en un sol. Il subsiste des résidus de roche

saine ou de roche décolorée.

Une fraction supérieure à 50 % est décomposée en un sol. Il y a encore des

résidus de roche saine ou décolorée.

La roche est entièrement décomposée et forme un sol. Mais la structure initiale

est en grande partie conservée.

Symbole

Wl

W2

W3

W4

W5

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IV - STABILITE DES PENTES A LA REUNION

Dans cette approche globale, nous allons distinguer :

- la stabilité des milieux volcaniques "rocheux"

- L a stabilité de la couverture (sols)

- la stabilité dans les cirques.

1 - Stabilité des massifs rocheux

Les versants rocheux abrupts de Hic ont été façonnés par l'érosion littorale (falaise

littorale), ou par l'érosion torrentielle (ravine, gorges des rivières,...) ou par les mouvements

tectoniques (remparts des cirques et ravines). Dans la plupart des cas, ces falaises se superposent

aux structures volcaniques (caldeira d'effondrement) ou au accidents morphotectoniques qui sont à

l'origine de ces cicatrices majeures. Les processus d'érosion sont tardifs.

Ces pentes "extrêmes", le plus souvent verticales, contrastent avec les pentes des flancs du

volcan qui correspondent approximativement aux surfaces d'épanchement basaltique.

Les problèmes de stabilité intéressent particulièrement les falaises littorales et les remparts

qui constituent souvent une menace pour la population et les infrastructures. L'exemple le plus

probant est la falaise de la route littorale entre Saint Denis et L a Possession.

1.1 - Stabilité des falaises et remparts

Classiquement, la stabilité d'une falaise est fonction de sa hauteur ; les talus deviennent

instables lorsque leur hauteur croît. O r , à la Réunion, nous pouvons constater que les instabilités

ne sont pas toujours liés à la hauteur des falaises et remparts.

Rapport BRGM 94 REU II /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 41

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Ainsi, certains remparts des cirques hauts de plusieurs centaines de mètres (h = 200 à 1000 m ) sont apparemment beaucoup plus stables que les falaises côtières hautes de 100 mètres (route du littoral par exemple).

En fait, d'autres facteurs interviennent au niveau de la stabilité des falaises :

• - la nature des matériaux. Les empilements de coulées de basalte et de scories ont des caractéristiques géomécaniques médiocres, très inférieures à celles de coulées basaltiques massives. L'intercalation de pyroclastites entre les coulées affaiblit le massif.

Le facteur de stabilité (c/yH) d'une falaise est intimement lié à la cohésion et à l'angle de

frottement interne du massif. L a présence de niveaux de scories entre les coulées basaltiques

discontinues diminue les caractéristiques C et 0 de l'édifice.

(Cscorie tend v e r s 0, e t 0scorie < 4 5°)-

• - le pendage des coulées.

Les massifs sont constitués de coulées qui ont conservé leur pente d'origine (pente d'écoulement de la lave). Le pendage des coulées est fonction de la topographie ancienne du volcan sur laquelle s'épand la lave mais aussi de la fluidité de la lave .Ces pendages oscillent entre 5 et 15°.

Selon la position de la falaise par rapport aux pendages des coulées, on parle : - d'aval pendage (cas de la falaise littorale) - d'amont pendage (cas des remparts des cirques).

Quant aux remparts des ravines, elles sont parallèles aux directions des coulées et ont une "stabilité intermédiaire".

• - fissuration.

Bien que récente, l'histoire tectonique de l'île ne doit pas être négligée dans l'approche des

problèmes de stabilité des falaises.

Rapport ÜRGM 94 REU ll/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 42

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Tableaux X I

Paramètres définissant la stabilité des milieux rocheux

a) Systèmes de classification des massifs rocheux

( d'après la classification des massifs rocheux appliquée au soutènement souterrain

AFTES, BIENIAWSKI, BARTON)

-Espacement des discontinuités (épaisseur

- Pendage des discontinuités

coulées, fentes, fissures,...)

- Orientation des discontinuités (angle entre le pendage

- L a résistance des roches ( R C )

- La nature des joints ou bases de scories

- Les venues d'eau

et la falaise)

b) Paramètres définissant la stabilité des falaises à L a Réunion

Nature des massifs

Pendage

Altération

Filons

Eau

Exemples

Type de falaise instable

Alternance scories/coulées

aval pendage

séries altérées anciennes

sills, filons, fractures

et diaclases

petites sources,

suintements

faible perméabilité

falaise littorale

R N 1 (h = 1 5 0 m )

Type de falaise stable

coulées massives

amont pendage

séries saines (récentes)

peu de fractures

absence de filons

forte perméabilité,

sources ponctuelles à

gros débit

rempart des cirques de

Salazie (h = 800 m )

Rapport liRGM 94 REU U/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 43

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BRGM

Figure 10

Stabilitc des falaises en milieu basaltique

Aval pendage

Pyroclastites altérées

Coulée de fond -de talweg Blocs instables

Sources

Empilement scories et coulées

Pyroclastites épaisses

Sous-cavage.

Brèches zéolitisées

Falaise instable

exemple : falaise de la route du littoral

[#1m

amont pendage ¿ -r

coulée épaisse et étendue

contact sain

empilement \ homogène '

coulées peu fracturées

V

V

I V \

*" J\

•j

~J - l\

Falaise stable

exemple : rempart du cirque de Salazie

[#1m

RAPPORT'BRGM 94 RFAJ11 / R 37962 SGN-REU 94 -• Murs m , 44

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D'une part, de nombreux remparts se superposent à des structures d'effondrement post-

caldcira, d'autre part les manifestations tectoniques se sont traduites pour la mise en place de

filons, sills qui aujourd'hui sont des discontinuités principales au sein des massifs. Les grands

glissements des cirques ont souvent eu lieu sur des surfaces de sills ou filons (Grand Sable, Grand

Met, . . . ) . Les filons qui découpent les falaises verticalement diminuent la cohésion globale des

massifs par un effet de compartimentation. Les écroulements concernent les compartiments

délimités par les sills.

Les paramètres favorables et défavorables sont récapitulés dans le tableau IX.

Les deux exemples choisis confirment que les caractéristiques intrinsèques des massifs sont

déterminantes sur la stabilité d'une falaise. Les remparts des cirques ont des hauteurs 5 à 8 fois

supérieures à celles des petites falaises périphériques de l'île (corniche, falaise littorale).

1.2 - Stabilité globale des volcans

Lorsque l'on considère les pentes du volcan dans leur ensemble, se pose le problème de la

stabilité de l'édifice volcanique. A l'échelle géologique, des mouvements de très grande ampleur

(> k m ) peuvent affecter les versants. Certaines déchirures pourraient traduire de tels phénomènes ;

celle de la falaise de Saint Paul, celle de la Rivière des Remparts. L'accumulation de produits de

démantèlement (cône alluvial) ou volcanique (amoncellement de coulées de lave) ont certainement

joué sur les équilibres du volcan qui repose sur le plancher océanique (hauteur du volcan = 7 k m ) .

Cette notion de glissement de séries volcaniques sur des unités plus anciennes en milieu

saturé, a motivé des recherches géophysiques marines par les scientifiques.

Les mouvements de grande envergure qui modifieraient le modelé des versants du volcan

sont intimement liés à la tectonique active des volcans : on parle de morphotectonique. L a

distinction entre l'origine tectonique (géodynamique interne) et l'origine morphologique, gravitaire

(géodynamique externe) est souvent impossible à faire.

Bien que ces phénomènes n'interviennent pas directement sur la stabilité des pentes à

grande échelle, ils ont dû modifier certains flancs des volcans dans leur structure par basculement

et contribuer ainsi à une évolution de la stabilité des pentes du volcan.

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 45

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2 - Stabilitc des terrains de couverture

Souvent ignorés, voire méconnus, les glissements de terrain au sein de la couverture sont

relativement fréquents dans certaines régions de l'île : Hauts de Saint Denis, Hauts de Sainte

Marie, Bras Panon. Les instabilités observées sont de plusieurs ordres ; elles traduisent :

- des mouvements de la couverture colluviale sur les terrains en place,

- des glissements au sein des sols et altérites,

- des liquéfactions des matériaux.

Pour appréhender ces mécanismes, il convient d'examiner la stabilité des matériaux de couverture.

2.1 - Stabilité des andosols

Les observations effectuées sur les talus routiers des routes hautes montrent que la plupart

des talus taillés dans les andosols présentent des profils "stables" et ce malgré qu'ils soient

pratiquement subverticaux.

Les dégradations observées se traduisent par un effritement (desquamation) du talus.

U n e propriété remarquable des andosols est leur bonne tenue en talus. Dans de nombreuses

régions volcaniques (ex Java figure 11), les sols volcaniques (andosols) sont cités pour leur tenue

exceptionnelle : berges de rivière, carrière,... Des sols fins, argileux ne pourraient avoir un tel

comportement.

Les résistances au cisaillement élevées et leur forte cohésion confèrent aux andosols cette

bonne stabilité (cf. résultat paragraphe IV3).

E n contrepartie, les matériaux deviennent très instables après remaniement. Des études

conduites par le C I R A D à la Réunion montrent que l'érosion des terres devient intense lorsque le

sol a été remanié, mécaniquement par exemple.

Rapport MGM 94 RHU 1 i /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 46

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Figurre 11

Sections transversales de talus stables en pays volcanique

Talus de carrière intacte depuis 40 ans à Java (selon W E S L E Y 1974)

zl

.Original (round surface

I E i —7

7" « • K

Profils de talus de rivière dans des latosols (Java)

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D'un point de vue géologique, ceci explique que les produits d'accumulation soient peu

représentés sur les flancs du volcan. Dès que le sol est remanié, il devient très instables et est

aussitôt transporté par les eaux de ruissellement.

En guise de conclusion, il convient de souligner les propriétés déterminantes des andosols

vis à vis de la stabilité de la couverture des volcans :

- les bonnes propriétés mécaniques (perméabilité élevée, 0 élevé),

- leurs propriétés physiques particulières (teneur en eau élevée, granularité fine, densité

faible),

- leur sensibilité au remaniement, à l'érosion.

2.2 - Les mouvements de couverture

Paradoxalement et en dépit de la bonne stabilité des andosols, des mouvements de terrains

existent sur les flancs des volcans.

Plusieurs raisons sont à invoquer :

- le rôle de l'eau

La Réunion détient les records mondiaux de précipitations pour les périodes comprises

entre 3 et 12 jours .

Ces hauteurs sont considérables : 500 m m en 3 heures

1000 m m en 1 journée

6000 m m en 12 jours

D e telles sollicitations climatiques provoquent une saturation importante des sols qui

pourront se liquéfier et donner naissance à des coulées de boues méconnaissables à leur couleur

beige marron.

Les précipitations extrêmes annihilent donc la bonne tenue des andosols dus à leurs

propriétés mécaniques favorables.

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 48

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- les sols d'altération ferralitique

La couverture cendreuse (andosols) repose fréquemment sur d'anciens sols altérés. Les sols

d'altération (sol brun, sol ferralitique) contiennent une proportion significative d'argiles et sont

moins perméables.

Ces sols anciens sont plus sensibles aux glissements de terrains que les andosols.

- la présence d'interfaces (paléohorizons)

L a couverture des flancs des volcans est constituée par un empilement de niveaux aux

propriétés différentes soit à cause d'une altération différentielle (fronts d'altération), soit à la suite

de saupoudrages successifs de cendres, soit il s'agit du contact entre u n sol récent et le substratum

ancien, (figure 4)

L a fragilité induite par ces discontinuités est à prendre en considération pour expliquer

certains glissements de terrain de couverture.

L'interface entre le sol et la roche-mère joue le rôle d'une couche "savon". Dans la

plupart des cas, elle présente un pendage de plusieurs degrés et favorise le mécanisme de

glissement.

3 - Les cirques

Les cirques constituent des entités spécifiques qui, à notre avis, doivent être traitées

séparément. Ces spécificités qui entrent en compte dans les problèmes de stabilité sont :

- la présence de formations géologiques particulières :

- brèches de démantèlement

- séries volcaniques anciennes "zéolitisées"

- hétérogénéité des matériaux.

- un relief exceptionnel (des versants fortement érodés avec des pentes > 30°)

Rapport DRCiM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 49

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- des conditions hydrogéologiques spécifiques (mares, pluviosité abondante, perméabilités

contrastées).

Les caractéristiques physiques et mécaniques particulières des matériaux rencontrés dans

les cirques font que les mécanismes ou les types d'instabilité sont différentes de ceux ou celles

rencontrés sur les flancs du volcan et en falaise.

Par exemple, les îlets des cirques sont affectés de mouvements de grande ampleur, lents et

continus (Grand Ilet, Mare à Goyave., Mare à Poule d'Eau, Palmiste Rouge , Cilaos,...)

Les glissements apparaissent dans les versants délimitant les îlets, sur les bordures des

cirques ou bien au contact entre les brèches de cirque et le substratum "zéolitisé" imperméable.

4 - Action de l'homme

Souvent évoquées dans les processus d'érosion des terres, les actions de l 'homme peuvent

contribuer à déstabiliser ou stabiliser les pentes.

4.1 - Les effets néfastes

L'influence sur la stabilité des pentes apparaît lorsque:

- il y a défrichement des terres (agriculture)

- l'on terrasse les pentes (urbanisation)

- l'on modifie l'écoulement des ravines.

a) Le défrichement des terres

L'érosion des sols survient dès que le couvert végétal disparaît. A la Réunion, la quantité

de matériaux transportés par les cours d'eau atteindrait 3000 t/km2/an (sources CIRAD/Université

de La Réunion). Les processus d'érosion sont favorisés par de mauvaises pratiques culturales

(S. P E R R E T C I R A D -1993). Le dessèchement et l'émiettement des andosols les rendent plus

facilement mobilisables par les eaux de ruissellement concentrées en rigoles.

Rapport URGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-RFM 94 - Mars 1994

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b) Les terrassements

L'expansion des villes vers les hauts amène à aménager des secteurs en pentes, recouverts

par des sols plus ou moins épais.

La déstabilisation qui se traduit généralement par des glissements est provoquée par des

décaissements de route, de plate-forme (pente de talus trop raide) ou par des remblais inconsidérés

sur ces pentes.

L a figure 12 illustre les instabilités qui peuvent survenir lors d'aménagement (construction

d'une villa, ou bien d'une route,..)

U n e reconnaissance géotechnique préalable du site aurait permis d'adapter le projet aux

conditions de pente et aux types de matériaux.

c) La modification des écoulements

Les perturbations engendrées par la modification de la géométrie des lits de ravines sont

liés à l'affouillement du lit (mise en vitesse de l'eau) qui provoque un glissement des berges par

suppression de la butée de pied.

Les aménagements de zones urbaines ou pavillonnaires ont pour effet de détourner et

concentrer les eaux de ruissellement vers des ravines dont le profil d'équilibre n'est pas adapté au

débit.

Par ailleurs, les rejets d'eau (eau pluviale, eau d'assainissement) favorisent les instabilités

des terrains par saturation des sols. L à encore, la prescription d'un assainissement autonome

devrait tenir compte du problème de stabilité (en métropole de nombreux cas ont conduit à

interdire l'assainissement autonome dans les secteurs sensibles).

Rapport IiRGM94REU 11 /R 37962 SGN-REU94-Mars 1994 51

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Figure 12

INSTABILITES ENGENDREES PAR L'AMENAGEMENT

BRGM

Erosion des terres

Habitation

glissement de terrain potentiel

Rapport BRGM94 REU 11 /R 37962 SGX-REU 94 - Mars ¡994

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4.2 - L a lutte contre l'érosion

Des programmes de revégétalisation sont actuellement menés par O . N . F dans certains

secteurs de l'île (Salazie). Les techniques employées sont la réalisation de banquettes, de fascines

avec des piquets de goyaviers,.: méthodes de restauration des terrains en montagne R T M . .

Des travaux sont menés parallèlement au niveau des ravines pour éviter l'affouillement. Des

seuils sont disposées perpendiculairement au lit de la ravine.

Ces techniques de stabilisation des versants pourraient être appliquées aux programmes

d'aménagement des hauts de l'île tant dans le domaine agricole que urbain.

Rapport BRGM 94 RKU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 53

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VI - SYNTHESE

Dans le présent rapport, les principaux paramètres intervenant dans la stabilité des pentes

ont été examinés. Les instabilités constatées ou potentielles sur l'île de la Réunion sont liées à :

- des conditions hydroclimatiques extrêmement sévères,

- une topographie accidentée,

- des aménagements inadaptés,

- des terrains aux propriétés mécaniques "inattendues".

Les désordres susceptibles d'affecter l'île ont été schématisés sur un profil caractéristique

d'un versant de l'île (figure 13).

Dans l'approche de la stabilité des pentes, il est important de bien cerner les différents

paramètres, d'une part pour comprendre les mécanismes, d'autre part pour y remédier. U n

regroupement des problèmes de stabilité en trois thèmes principaux est proposé.

- stabilité des édifices rocheux (falaises, remparts)

- stabilité des sols (planèze)

- stabilité dans les cirques.

Chaque thème appelle des disciplines différentes et surtout concerne des domaines de

compétences différents.

Ainsi, la stabilité de la couverture est en étroite relation avec les problèmes agricoles et

forestiers. Elle pourrait et devrait être étudier en collaboration avec les services de O . N . F . et de

l'agriculture.

L a stabilité des remparts appelle les disciplines de la mécanique des roches (géomécanique,

géologie, hydrogéologie). Elle concerne surtout les aménageurs des infrastructures routières. Des

méthodes devraient être recherchées pour stabiliser ces falaises ou pour prévenir au mieux les

risques.

La stabilité des cirques intègre les mouvements de grande envergure. Des programmes

d'auscultation devraient être lancés. L a stabilité des pentes dans les cirques tombe dans le domaine

des risques naturels majeurs

Rapport BRGM 94 REU 11 /R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 54

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U n e meilleure analyse des problèmes de stabilité des pentes devrait, à long terme,

permettre de mieux gérer les risques de mouvements de terrain. Actuellement, les mouvements de

terrain sont souvent ressentis c o m m e une fatalité. O r , une prise de conscience individuelle et

collective des véritables causes pourrait, dans de nombreux cas, supprimer de nombreux

désordres. Des adaptations doivent être faites en fonction de spécificités volcaniques et

climatiques de l'île.

Rapport BRGM 94 REU 11/R 37962 SGN-REU 94 - Mars 1994 55

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Tableau XII

Synthese sur la stabilité des pentes à la Réunion

Unité

géomorphogéologique

Les falaises et

remparts

"milieu rocheux"

Les flancs des volcans

"sols d'altération"

Les cirques

"formations

détritiques de

démantèlement"

Nature des terrains

Coulées basaltiques

Empilements scories/coulées

Cendres (andosols)

Sols d'altération

Coulées volcaniques altérées

Filons et sills

Brèches argileuses

Roches zéolitisées

Eboulis, chaos rocheux

Pente

Subvertical

>50°

10 à 30°

10 à 70°

Instabilités potentielles

Eboulements

Ecroulements

Affaissements

Glissements pelliculaires

Erosion, ravinement

Coulées de boue

Glissements de grande

ampleur

Ecroulements

Coulées boueuses

Glissement/tassement

Rapport BIIGM 94 REU II /R 37962 SGN-REU 94 - Mars ¡994 56

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Figure 13

STABILITE DES PENTES A LA REUNION

FALAISE LITTORALE PLANEZES

I EcroulementCIRQUE

EcroulementEboulement

Glissement dela couverture

Glissementde grandeampleur

BRGMRemparts

LEGENDE

Substatum volcanique

Empilementscoulées / scories

Py rocl asti tes

Séries zéolitisées

Formations de cirques

^ • B Chaos rocheux

orecnes ae cirque

Terrains de couverture

Andosols

Altérites

Alluvions

\

Filons

Faille

Rapport BRGM R37962