Objectifs:
L’objectif de cette unité est que l’apprenant ait connaissance des technique de surveillance utilisées pratiquement pour prévoir la rupture suffisamment à l’avance
[III-U2] 1. Système de surveillance
L'objectif principal du système de surveillance est de fournir des informations sur l'évolution du phénomène de façon a pouvoir prendre les mesures nécessaires: on redoute soit l'accélération plus ou moins brutale du phénomène (la rupture), pouvant mettre en danger des vues humaines, soit le dépassement du seuil de déformation admissible sur un ouvrage. Les disposions incluses dans une surveillance comprennent donc essentiellement un contrôle (visuel ou par des instruments de mesure) de l'évolution, auquel succèdent un dépouillement et une interprétation qui amènent éventuellement a prendre des disposition de sécurité.
La surveillance d'un site fait intervenir différents acteurs dont il est bon de rappeler brièvement le rôle:
a-le maître d'ouvrage de la surveillance (maire de la commune concernée, gestionnaire de l'ouvrage menace...), qui décide d'une surveillance, définit ses objectifs, finance la mise en place et l'exploitation du système.
b-le géotechnicien spécialiste de stabilité des pentes, qui analyse le phénomène, détermine son évolution potentille, effectue les mesures ou contrôle leur réalisation, interprète les mesures, alerte le responsable de la sécurité s'il le juge nécessaire.
c-les techniciens spécialistes de l'installation du système, de sa maintenance, voir des mesures in situ lorsqu'elles sont très spécifiques.
d- les destinataires des messages d'alarmes
e- le responsable de la sécurité, qui décide de l'alarme, en général sur proposition du géotechnicien, et gère la crise.
La mise en place d’un système de surveillance suppose de définir :
-les paramètres mesurés :
cinématiques : en surface (topométrie, extensométrie) ou en profondeur (inclinométrie),
piézométriques (en particulier, pression interstitielle au niveau de la surface de rupture) et hydrauliques,
météorologiques (pluviométrie, nivométrie) ;
-la position et le nombre des points de mesure ; dans les sites à risque grave, une redondance des systèmes de mesure s’impose ;
-la fréquence d’acquisition : mensuelle, hebdomadaire, quotidienne ou plus fréquente ;
-le mode de transmission et de dépouillement des informations ;
-leur exploitation, notamment en ce qui concerne les alertes (définition des seuils, des mesures à prendre).
Le suivi des déplacements s'est quelque peu répandu ces dernières années, grâce en particulier à l'automatisation et à la télétransmission des mesures, ce qui a permis leur multiplication, dans le temps et dans l'espace, malgré un coût certain. Les méthodes spatiales paraissent prometteuses (imagerie spatiale à plusieurs dates, géodésie spatiale), mais il ne faut pas négliger des méthodes plus classiques comme l'inclinométrie (déformation en profondeur), voire rustiques comme la fissurométrie ou l'extensométrie à fil tendu.
Toutefois une double question, d'une grande importance pratique, ne peut guère avoir de réponse satisfaisante aujourd'hui: un phénomène lent actuellement est-il susceptible d'accélérer rapidement, c'est-à-dire de passer d'un régime quasi stationnaire à une vitesse catastrophique accompagnant la rupture définitive, et, si oui, quelle est la date prévisible de rupture? En particulier, dans les matériaux rocheux à comportement assez fragile, il paraît impossible de fixer un délai précis avant la rupture: écroulements de falaises, carrières souterraines.
Un schéma de système de surveillance est donné à titre d’exemple sur la figure 
. Le choix d’une solution dépend à la fois du glissement lui-même (vitesse et ampleur des déplacements), des personnes et des biens exposés, de l’objectif de sécurité visé et des contraintes de site (accessibilité par exemple).
. Le choix d’une solution dépend à la fois du glissement lui-même (vitesse et ampleur des déplacements), des personnes et des biens exposés, de l’objectif de sécurité visé et des contraintes de site (accessibilité par exemple).Un système de surveillance peut être automatisé à un degré plus ou moins poussé ; dans certains cas, des systèmes entièrement automatiques (depuis l’acquisition des mesures, réalisée toutes les dix
secondes, jusqu’au déclenchement d’un feu rouge) sont recommandés, mais il ne faut pas négliger l’intérêt de l’avis de l’expert, après visite éventuelle du site, pour évaluer une situation critique...
La définition de critères d’alerte reste délicate, avec des risques de fausse alerte ou de défaut d’alerte. Dans le cas des coulées de boue et de débris, phénomènes à caractère répétitif sur un site donné, des seuils de déclenchement fondés sur la pluviosité sont envisageables, à condition de disposer de données météorologiques sur le site. La prédiction et l'alerte ne seront pas opérationnelles tant que les efforts de recherche nécessaires (techniques géophysiques notamment) n'auront pas été financés. Le déplacement des populations menacées reste la seule solution préventive si la stabilisation est techniquement ou économiquement irréalisable.
Le coût d’un système de surveillance comprend l’investissement initial et un coût de fonctionnement annuel; ce dernier peut varier de quelques milliers de euros pour un système rustique de suivi d’ouverture de fissures, à plusieurs centaines de milliers de euros pour la télésurveillance d’un glissement majeur.
[III-U2] 2. Guide pour le choix d'un système de surveillance
L'objectif de cette unité est de guider l'apprenant vers la définition du ou des systèmes de surveillance adapté à son problème, d'une part en présentant, pour chacun des éléments du systèmes, les questions qui doivent être poses, avec des indications sur les réponses possibles, d'autre part en donnant quelques exemples de systèmes de surveillance déjà réalisés.
Les éléments du système de surveillance
La définition d'un système de surveillance se décompose en trois familles d'éléments dont il faut décider de la composition et de la organisation:
-l'entrée du système: elle est constituée des paramètres d'évolution représentatif du phénomène. Qui vont faire l'objet d'étude.
Le choix des paramètres à suivre ou des phénomènes à détecter découle essentiellement des réponses que l'on peut donner aux questions suivantes:
quoi mesurer ? quoi détecter ?
où mesurer ?
avec quel types de capteurs?
à quelle fréquence les mesures doivent–elles être acquises ?
-le mode de traitement: celui-ci transforme les données brutes mesurées in situ en grandeurs adaptés à l'interprétation et les met à disposition pour action: il s'agit de choisir entre surveillance automatisée, partiellement ou totalement, et une surveillance manuelle.
-l'exploitation: elle comporte l'interprétation, en terme de sécurité, des sorties du système, en vue de définir les alertes et alarmes avec a l'aval les actions a mener dans les différents scénarios possibles qui ont té envisages.
Principaux éléments pour la définition d'un système de surveillance
Organigramme d'un système de surveillance
Algorithme de définition d'un système de surveillance à partir de l'objectif de sécurité
Quelques dispositifs de mesure
Pendule inverse
Inclinométrie de forage
Sonde électrique de mesure de pression interstitielle
Pluviomètre enregistreur
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