MAIRIE DE BAUME-LES-MESSIEURS

39210 BAUME-LES-MESSIEURS - Tél. (82) 85.24.18

ROCHER DE BAUME-LES-MESSIEURS (39)

ÉTUDE EN VUE DE SUPPRIMER LA MENACE D'ÉCROULEMENT

DE MASSES ROCHEUSES SUR LE VILLAGE

par

R. ROIGNOT

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

B.P. 6009 - 45018 ORLÉANS CEDEX - Tél. (38) 66.06.60

Service géologique régional J U R A - ALPES

B. P. 6083 . 69604 VILLEURBANNE / Croix-Luizet - Tél. (78) 52.26.67

74 SGN O31 JAL Lyon, Mars 1974

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PLAN DE SITUATION

EXTRAIT DE LA C A R T E IGN DE L O N S - LE - S A U N I ER A U 1/100 O O O

Chalóns/Saône

Lyon

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B R G M / S G R JURA-ALPES/10.74 74 SGN 031 JAL

R E S U M E

A la demande de. la municipalité de BAUME LES MESSIEURS (39)

le B.R.G.M. a été consulté pour examiner l'importance du risque d'écrou-

lement potentiel dû à la présence de masses rocheuses en équilibre

instable 200 m au dessus de quelques habitations du village et ä égale

distance environ à vol d'oiseau.

Au terme de cette intervention des mesures furent prises

pour supprimer cette menace, et la destruction par explosif décidée.

Utilisant au mieux la fracturation naturelle du massif,

déterminée après étude structurale détaillée, les masses rocheuses dan-

dangereuses furent détruites avec succès. Il s'agissait de faire dispa-

raitre 600 tonnes de rochers en déséquilibre au dessus du vide et de

diriger les projections ainsi crées après le tir de mine, en dehors de

la zone construite. A cet égard 25 Kgs 500 d'explosif brisant, furent

suffisants pour fractionner suffisamment les roches.

Modalités Administratives

Ingénieur Responsable R. ROIGNOT

Dessinateur J.F. RIEUX

Secrétaire Ç,, BOSCH

- 1 -

T A B L E D E S M A T I E R E S

_ = -. — — — — — — = — — — =—=; — := — = — =: —=s — — — = —=—=;—=2 —

Pages

1 - INTRODUCTION 4

2 - SITUATION=GEOGRAPHigUE 4

3 - ÇQNTEXTE=GEOLOGIQyE=ET=STRyCTyRAL . 4

31 - DESCRIPTION GENERALE 4

32 - ETUDE STRUCTURALE 6

321 - Problème posé 6

322 - Contexte structural 6

323 - Volumes des masses à détruire 6

324 - Stabilité des masses rocheuses 7

325 - Méthode de destruction retenue 7

4 - i|yDE_DES=MESyRES=CyRATIVES=ET_PREVENTIVES 9

41 - ENERGIE CINETIQUE DES BLOCS ' 9

' 42 - MESURES PREVENTIVES 9

43 - MESURES CURATIVES PLAN DE TIR H

5 - RESULTATS=OBTENyS 13

6 - CONCLUSIONS 14

- 2 -

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

Pages

Fig. 3 : VUE D'ENSEMBLE 3

Fig. 322 : APERCU STRUCTURAL 5

Fig. 4 : TRAJECTOIRE DES BLOCS PLANAIRES 8

Fig. 42 : DISPOSITIF PARE PROJECTIONS JO

_Fig. 5 : MOMENT DE L'EXPLOSION 12

FIG. 3VUE D'ENSEMBLE

M O M E N T D E L ' E X P L O S I O N

® - C O L O N N E© - E C A I L L E E N B O R D U R E© - E C A I L L E E N R E T R A I T

S U R L A P A R T I E D R O I T ED E L A P H O T O O N R E M A R -Q U E L E S P A R O I S S C U L P -T E E S P A R L ' E R O S I O N F O R -M A N T D E S S U R P L O M B SS P E C T A C U L A I R E S M A I S N O TD A N G E R E U X .

B A S E D E C O M P R I M E E D E L'E C A I L L E

E N B O R D U R E E N E Q U I L I B R E P R E -

C A I R E S U R U N E VIRE- A U D E S S U S

D E S H A B I T A T I O N S .

1 - INTRODUCTION

A la demande de la municipalité de Baume les Messieurs, le Bureau

de Recherches Géologiques et Minières, Service Géologique Régional

Jura Alpes a été consulté pour examiner l'importance du risque d'écrou-

lement potentiel constitué par la présence de masses rocheuses en équi-

libre instable en bordure de falaise au dessus du village et pour envi-

sager les mesures appropriées en vue de supprimer le danger.

Le village de Baume les Messieurs se trouve à une quinzaine de Km

au Nord Nord-Est de Lons le Saulnier. Le site menacé se localise au lieu

dit "Sous la Baume". On y accède par la D. 70 reliant Baume les Messieurs

à Voiteur par la rive droite de la Seule.

3 - CgNTEXTE=GEOLOGIQyE=ET=STRyCTyRAL

(Correlation entre l'étude géologique et structurale, la géométrie

des masses à détruire, et le choix de la méthode retenue).

31 - DESCRIPTION GENERALE

• La vallée de la Seille est dominée par des falaises calcaires

du Jurassique moyen (Bajocien du géologue) qui surplombent le site sur

une hauteur égale ou supérieure à 200 m. Les bancs plus massifs et plus

compacts de la partie inférieure dessinent des parois sculptées et

aux saillies spectaculaires mais non dangereuses (Fig. 3A). La partie

supérieure de la falaise, constituée d'un calcaire plus vulnérable

aux variations climatiques, présente par endroit des surplombs inquié-

tants ou des écailles rocheuses en équilibre, instable. La roche, très

diaclassée se délite en bancs mînce.s à débits en pavé, ou parfois dans

le sens de la stratification en débits planaires.(Fig. 3b).

Les mouvements différentiels au niveau des écailles désoli-

darisées de la falaise ont contribué au développement de cette fissu-

ration facilitant ainsi le travail destructeur, permanent, des agents

atmosphériques.

FIG. 322

APERCU STRUCTURAL

A - C O L O N N E D E B A U M E - L E S - M F S S I E U R S

- C - D E T A I L D E L A F I S S U R A T I O NS U R L A F A C E E S T D E L A C O L O N N E

D - E C A I L L E R O C H E U S E E N E Q U I L I B R EE N B O R D U R E D E F A L A 1 S EC C O N T O U R A P P U Y E )

- O N R E M A R O U E D A N S L E P R O -L O N G E M E N T S U P E R I E U R D E L AF A L A I S E . L E G R I L L A G E " P A R E -P R O J E C T I O N "

- L ' E C H E L L E D E L' E C A I L L E E S TD O N N E E P A R L ' O U V R I E R - V I S IB L E E N T R E L E S B R A N C H E S

- 6 - -

32 - ETUDE STRUCTURALE

32J - Problème posé

Les observations de terrain préliminaires permirent de

dégager un certain nombre d'éléments pour programmer les travaux suc-

cessifs de destruction et pour définir le schéma de tir. Il convenait

- de reconnaître la structure et l'importance de la

fissuration des masses à supprimerf

d'en évaluer le volume

- de déterminer la méthode de destruction la plus appro-

priée et d'en programmer les phases successives•

- d'apprécier le degré de stabilité des éléments en équi-

libre instable en bordure de pente et leur réaction en

cours de travaux de perforation.

322 - Contexte structural

Dans tous les cas de figure, nous avons noté une fissu-

ration subverticale normale à la direction de la falaise. Pour ce qui

concerne le bloc (2) figure 322 D, la décompression de ses assises

figure 3b a entrainé sa rupture du rebord du plateau. A ce mouvement

se superpose des mouvements différentiels qui ont conduit au fraction-

nement de la tranche inférieure. On remarque d'autre part que ce genre

de fissures sub-horizontalesse développent dans les bancs minces des

parties inférieures des blocs détachés. Elles s'arrêtent sur des joints

de stratification formant la limite avec des bancs plus résistants sus

ou sous jacents (Figure 322 B et C . On obtient ainsi un découpage, en

prisme isolé, dont nous avons tenu compte pour la réalisation de notre

plan de tir.

323 - Volume des masses à détruire

Les 3 points, plus particulièrement dangereux à supprimer

en équilibre instable (fig. 3A) totalisent 230 m3, soit 600 t environ -

- 7 -

1) Colonne - (Fig. 322 A) 400 T environ

10 m de hauteur

5 m de profondeur 150 m3

3 ra de largeur

2) Ecaille en bordure = (Fig. 322 0) 100 T environ

6 m de hauteur

3 m de profondeur 36 m 3

2 m de largeur

3) Ecaille en retrait = 125 T environ

4 m de hauteur

4 m de largeur 48 m3

3 m d'épaisseur

324 - Stabilité des masses rocheuses

Seule l'écaillé en bordure (2) présentant un risque de

basculement a été plus particulièrement surveillée en cours de travaux.

Pendant la perforation tous les efforts ont été concentrés en même temps

sur ce point pour en limiter la durée et les ébranlements successifs

consécutifs à des reprises de forages.

325 - Méthode de destruction retenue

La destruction par explosif, plus délicate de mise en

oeuvre, mais plus efficace et moins onéreuse a été retenue. Elle s'adap-

tait d'ailleurs parfaitement au type de terrain rencontré (très fissu-

rée, désolidarisés du massif, nécessitant en conséquence de faibles

charges).

La mise en place d'un dispositif lourd de perforation

plus précis dans la réalisation des forages ne se justifiait pas, pour

cette raison et pour plus de rapidité et d'efficacité, il a été décidé

d'utiliser des marteaux piqueurs type Montabert 0 32 mm.

FIG. A

3 -

TRAJECTOIRE DES BLOCS PLANAIRES

* ,. A

O N P E U T S U I V R E S U R L E S F I G U R E S fi.B.C.P.L A P R O G R E S S I O N D E S B L O C S I S O L E S E C H A P P A N Tfi T O U T C O N T R O L E , fiNîfES D ' U N E E N E R G I E C I N E -T I Q U E D E R O T A T I O N I M P O R T A N T E I L S R O U L E N TE T R E B O N D I S S E N T S U R L A P E N T E S f i N S I N T E R -F E R E R E N T R E E U X .

- 9 -

4 - ETUDE=DES_MESURES=ÇyRATIVES_ET=PREVENTIVES

41 - ENERGIE CINETIQUE DES BLOCS

- Le quartier menacé, composé de 5 habitations groupées en

bordure Est de la D 70, se trouve dominé par un talus de

200 m de hauteur, terminé par un "à pic" d'une soixantaine

de mètres, dont il est séparé de 190 m environ à vol

d'oiseau«

Les trajectoires susceptibles d'être empruntées par un

éboulement en provenance de la falaise sont sensiblement orientées

vers le groupe des 5 maisons. La coupe transversale du versant au

droit de la zone critique" montre une pente moyenne relativement

forte, de l'ordre de 35°. Elle comporte plusieurs ressauts et des

variations en particulier dans le talus d'éboulis sous "l'a pic"

ou elle voisine à 45°. Le problème essentiel résidait dans la prévi-

sion de la trajectoire des blocs de grande dimension.- et en par-

ticulier par la distance extrême susceptible d'être atteinte par

ces derniers. Il était prévisible d'envisager qu'au cours de la

chute des matériaux, une part importante de l'énergie serait dissi-

pée par la fragmentation en pied de falaise. Mais il fallait tenir

compte ; d'une part de la progression de certains blocs isolés,

échappant à tout contrôle, animés d'une énergie cinétique de rota-

tion suffisante pour franchir l'espace libre et aboutir en catas-

trophe sur les constructions, et d'autre, part, de l'absence

d'obstacles naturels ou artificiels qui conditionnent dans bien des

cas la dissipation de cette énergie cinétique. (Fig. 4 A.B.CD).

La présence de blocs relativement peu importants (250 1

à 500 1) en bordure de la D 70, en provenance de la falaise

confirme l'hypothèse ci-dessus, selon laquelle les blocs de dimen-

sions moyenne peuvent atteindre aisément la zone habitée et provoquer

des dégâts.

42 - MESURES PREVENTIVES

II s»agissait de placer des obstacles naturels pour con-

ditionner la dissipation de l'énergie cinétique des blocs aux di-

vers "moments" des phases de destruction. Nous avons à cet égard

envisagé :.

FIG. ¿.2-10-

DISPOSITIF PARE-PROJECTIONS

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- Il -

- Une protection "pare projection" comportant la posé et l'agra-

fage sur les masses à détruire d'un grillage en fil métallique de

3 mm de section, galvanisé, formé de 2 nappes' entrecroisées ayant

chacune un maillage de 100 x 120 qui superposé et entrecroisé donne

une maille de 50 x 70 m (voir Fig. 42 A.B.C.D.E.). Ce mode de pro-

tection est utilisé pour la première fois en France pour ce genre

de tir.

- Une protection pare-bloc rapprochée, ancrée en rupture de pente

devant la colonne, constituée par le même type de grillage métal-

lique que plus haut tendu face à la masse à détruire.

- Une protection éloignée, implantée sur le replat avant le der-

nier ressaut qui domine les habitations.

Cette protection consistait en un glacis de 2 m de haut sur

100 m de long.

Toutes ces protections ont eu une efficacité évidente pour détruire

successivement la plus grande partie de l'énergie potentielle cinétique

des blocs au cours de la progression de 1'éboulement.

43 - MESURES CURATIVES PLAN DE TIR•

II était nécessaire d'obtenir une fragmentation importante des

masses rocheuses pour éviter la création de blocs de grande dimension sus-

ceptibles ; de briser ou d'escalader les différentes protections prévues,

de dévaller le talus à grande vitesse et de causer d'importants dégâts

matériel. Il fallait doser les charges d'explosif de manière à augmenter

les rapports "capacité de travail" et "brisance", et à cet égard utiliser

au mieux notre connaissance de la fragmentation naturelle du rocher. Trop

peu d'explosif aurait créé des chandelles difficiles et dangereuses à

détruire par la suite. Une charge trop .importante aurait provoqué des

projections incontrôlées et dangereuses également.

La foration fut implantée en quinconce dans les bancs massifs.

les parties très fissurées ne furenfpas chargées se disloquant naturel-

lement dans leur chute.

FIG. 5

12 -

MOMENT DE L'EXPLOSION

COLONNE

ECAILLE EN BORDURE

E F F E T D Y N A M I Q U E D E L ' E X P L O S I O N S U R L E SG R I L L A G E S P A R E - P R O J E C T I O N ,

f A ) - P A R T I E C E N T R A L E - O U P E M A P O |i E L A B O N N ET E N U E D U G R I L L A G E . P 0 S F S U P L A C O L O N -NE , A U D E B U T D E L ' E X P L O S I O N . L F S P R O -J E C T I O N S O R I E N T E E S S U I V A N T L E P L A N P ET I R S O N T M A I N T E N U E S E N D I R E C T I O N P A RL E G R I L L A G E ,

E A S A G A U C H E - L E S A T T A C H E S . R E U N I S -S A N T L E S 2 G R I L L A G E S P O S E S S U R V E C A I L -L E E N B O R D U R E " , L A C H E N T . L E S G R I L L A G E SS ' O - U V R E N T , L E S P R O J E C T I O N S P A R T E N T V E R -T I C A L E M E N T

>- P A R T I E C E N T R A L E - L E G R I L L A G E G O N F L E , A B -S O R B E L ' E F F E T D Y N A M I Q U E P E L' F X P L 0 S I n N

E N B A S A G A U C H E - L E S B L I U S L I P F P E S P A RL ' A B S E N C E D E G R I L L A G E S ' F C H A P P E K TZ O N T A L E M E N T .

O R I -

) - P A R T I E C E N T R A L E - L E ' f i P I L L A G E A R E M P L IS O N O F F I C E , L E S P E B R I T S P E L A C O L O N N ED I S L O Q U E E S ' A C C U M U L E N T S U f l L A P L A T EF O R M E .

E N B A S A G A U C H E - L E S D E F R I T S D E L ' E C A I L -L E E N B O R D U R E T O M B E N T E N P I E D P E F A -L A I S E . L' E N E R G I E C I N E T I Q U E D E S B L O C S E S TC E P E N D A N T F O R T E M E N T F R E I N F. E P A P L A P P E -S E N C E D U G R I L L A G E E N D E B U T P ' E X P L O S I O NF I G A,

- 13 -

La quantité d'explosif utilisée gamme B.A.M. s'élève à

25,500 kg et se répartit ainsi :

Localisation

Colonne

Ecaille enBordure

Ecaille enRetrait

TOTAUX

Foration

es

36 mm

36 mm

Nbre deforages

13

5

anglaises

18

Explosif B.A.M.Quantité utilisée

Total

12kg

3.5kg

10 kg

25.5

m3

80 gr

95 gr

210 gr

m/linéaire

Ogr 625

' Ogr 625

AmorcesNbre demicroretard

3

2

1

5 - RESULTATS=gBTENyS

Sur le plan technique l'opération fut réussie.

- La colonne menaçante disparue entièrement au premier tir. Les

projections dirigées au Nord, comme prévu, aboutirent dans la zone

non habitée, la protection rapprochée réceptionna la presque tota-

lité des blocs restants, quelques éléments incontrôlés éclatèrent en

bas de falaise. Le grillage eut lui aussi un rôle déterminant dans

le contrôle des projections (voir Figure 5 A.B.C.).

~ l'écaillé en bordure et au sommet de la falaise, moins accessi-

ble, plus dangereuse, car en déséquilibre fut traitée en 2 fois.

Le premier tir, amorti partiellement par le grillage, projeta

directement dans le vide, en pied de falaise les blocs. Une partie

de ceux-ci éclatèrent, la plus grande partie restante, freinée par

les éboulis et le sol meuble n'atteignit pas lé glacis de protection

créé à cet effet. Quelques blocs incontrôlés, après avoir emprunté

un cheminement zigzaguant passèrent à côté du glacis de protection

brisant 3 tuiles sur l'une des demeures ou aboutirent dans les

vignes. (Dégâts insignifiants).

La purge n'entraîna pas de projection.

- "l'écaillé en retrait", séparée du bord de la falaise par un

rideau d'arbres, fut soufflée par la charge d'explosif. Aucun bloc

ne dépassera la galerie forestière.

- 14 -

Sur le plan de l'organisation générale de la sécurité des gens

de la protection des lieux, de la circulation etc.. la parfaite

coordination entre les pouvoirs publics et le chef d'opération a

permis aux touristes venus nombreux assister au tir; de satisfaire

en toute sécurité leur curiosité et surtout aux responsables du

chantier de travailler en toute quiétude sans craindre l'accident

de dernière minute.

6 - CONCLUSIONS

II s'agissait avec des moyens financiers très faibles de résoudre

un problème technique de dérochement rendu délicat ; par la présence

proche d'habitations construites sous la zone dangereuse et par la

difficulté d'accès aux rochers à abattre.

L'utilisation judicieuse des explosifs, l'installation d'un gril-

lage pare projections horizontales et la réalisation rapide et légère

de la foration furent autant d'éléments qui contribuèrent à la bonne

réussite de l'opération de destruction.

Le dispositif de sécurité mis en place en coordination avec les

autorités régionales (Protection Civile, Gendarmerie) a très bien

fonctionné et a permis au responsable des travaux d'opérer en toute

quiétude malgré la présence de nombreux curieux.