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Éboulement de falaise ayant généré un glissement de terrain en tête et provoqué la destruction d'une maison d'habitation (Dieppe, 2012). © BRGM - Pierre Pannet

Identification des zones soumises à un risque de recul majeur du trait de côte entre Dieppe et Pourville-sur-Mer (76) par investigations géophysiques

27.07.2015
Le 20 décembre 2012, un éboulement majeur de 20 000 m3 a impacté la falaise de craie à Dieppe, au niveau de la route de Pourville. Cet éboulement a dévoilé une importante poche argilo-sableuse à l’arrière du trait de falaise, elle-même à l’origine d’un glissement de terrain de grande ampleur (>100 000 m3). Ce phénomène a conduit à une érosion rapide, se traduisant par un recul du trait de côte dépassant à plusieurs endroits les quarante mètres en quelques mois. Les conséquences matérielles immédiates sont la destruction d’une maison et à l’évacuation de deux habitations. Par ailleurs, d’autres maisons d’habitation, une route et un stade sont en situation de péril grave à court terme.

Afin d’identifier les zones soumises à un risque de recul majeur du trait de côte, une étude géophysique a été menée sur le front de falaise entre Dieppe et Pourville ainsi que sur le secteur de Varangeville-sur-Mer, comprenant des investigations gravimétriques et de sismique réfraction. Des anomalies gravimétriques positives ont été décelées et interprétées comme étant la signature des poches argilo-sableuses. Des anomalies de faibles vitesses sismiques sont décelées, dont la plus marquée se situe au droit de l’effondrement actif. Ces anomalies correspondraient donc aux poches de remplissage argileux recherchées.

Glissement de terrain sur la côte crayeuse à Dieppe. © BRGM

Glissement de terrain sur la côte crayeuse à Dieppe. © BRGM - Thomas Dewez

Contexte 

Cette étude, conduite par le BRGM et par la Direction Départementale des Territoires et de la Mer de la Seine-Maritime (DDTM76), intervient après l’occurrence d’un phénomène majeur, ayant marqué les esprits localement, pour lequel le BRGM est intervenu à plusieurs reprises en urgence (avant et après occurrence) pour établir des recommandations quant à la mise en sécurité du site.

Objectif

L’objectif du projet est d’estimer les modalités et les vitesses de recul du trait de côte, à court, moyen et long termes, afin de cartographier l’estimation de la position de la tête de falaise à différentes échéances, et de donner ainsi aux collectivités et aux services de l’État un outil d’aide à la décision réaliste et fonctionnel. Pour cela, le BRGM s’est appuyé sur une méthodologie combinant :

  • l’analyse historique du recul du trait de côte ;
  • une étude géologique, impliquant des recherches détaillées appuyées sur des méthodes géophysiques, calées par forages de reconnaissances ;
  • la compréhension du fonctionnement hydrogéologique du secteur ;
  • la compréhension et l’impact des dynamiques littorales (houle, système hydro-sédimentaire).

La partie géophysique du projet vise à déceler la présence et à cartographier l’emprise d’éventuelles poches argilo-sableuses au sein de la craie, à délimiter l’extension de la poche argilo-sableuse à l’origine de l’effondrement de falaise ayant eu lieu en décembre 2012, et à caractériser la structure du sous-sol en profondeur. Des forages de reconnaissance ont été implantés en fonction des résultats de l’étude géophysique ; ils ont permis de caler les profils et de confirmer les interprétations qui avaient pu être faites.

Programme des travaux

L’acquisition géophysique s’est déroulée entre mai et juillet 2014 et a comporté la mesure de 1003 stations gravimétriques, implantées selon une maille de 15 m, et de 8 profils sismiques haute résolution de longueur comprises entre 230 m et 430 m.

Résultats obtenus

La tomographie en sismique réfraction met à jour et caractérise la géométrie de 3 horizons bien définis dont l’interprétation est la suivante : des limons et sables sur la première quinzaine de m sous la surface, un horizon de craie altérée de 30 m de puissance et un horizon profond correspondant à la craie peu altérée (illustration 1a et b).

Anomalie gravimétrique résiduelle (trait rouge) et vitesses d’ondes P selon les profils sismiques P5 (a) et P6 (b). La localisation des profils et l’anomalie gravimétrique résiduelle sont présentées en (c) où les zones rouges marquent les anomalies positives, interprétées comme étant la signature des poches argilo-sableuses.

Anomalie gravimétrique résiduelle (trait rouge) et vitesses d’ondes P selon les profils sismiques P5 (a) et P6 (b). La localisation des profils et l’anomalie gravimétrique résiduelle sont présentées en (c) où les zones rouges marquent les anomalies positives, interprétées comme étant la signature des poches argilo-sableuses.

Au sein des deux premiers horizons, des anomalies de faibles vitesses sismiques sont décelées, dont la plus marquée se situe au droit de l’effondrement actif. Ces anomalies de vitesse sont interprétées comme étant la signature des poches de remplissage argileux recherchées. 

Les anomalies gravimétriques positives décelées sont interprétées, après recoupement avec quelques données incomplètes de forages antérieurs connus à proximité, comme étant la signature des poches argilo-sableuses  pouvant dépasser 60  m de profondeur. L’effondrement actif se trouve dans la continuité d’une telle anomalie positive (illustration 1c).

Ces interprétations ont été par la suite confirmées par de nouveaux forages de reconnaissance, réalisés au droit des anomalies détectées. L’évaluation conjointe des résultats de la sismique et de la gravimétrie renforce l’interprétation des deux méthodes prises indépendamment : les anomalies gravimétriques positives sont bien situées à l’aplomb des anomalies sismiques à faible vitesse. Il est plausible que les sources de ces anomalies soient les mêmes, interprétées comme étant les poches de remplissage argilo-sableux.

Cette méthode s’est donc montrée particulièrement efficace, en apportant des réponses permettant l’estimation et la réalisation de cartes des zones soumises à un risque de recul majeur du trait de côte à différentes échéances.

Partenaire 

DDTM76 ; CG76 ; Mairie de Dieppe ; Conservatoire du littoral ; Universités de Caen et de Mons.

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34