Profil transversal du canal au km 54.
Cycloïdes de glissement A'C dans le massif supposé
excavé suivant le profil CnCP avec pentes à 45° en
terrain meuble et 72°6 en terrain rocheux (CnCP,
1899)
A la fin de l'année 1886, les excavations
n'avaient pas dépassé le niveau + 68 du fait des
éboulements et glissements successifs des argiles de
couverture. La situation était à un point tel qu'on
considérât le problème "comme équivalent
à une réelle impossibilité malgré toutes les
tentatives [de stabilisation] faites". Toutefois, un changement
des techniques de terrassement - décapement à sec et
dragage après lagunage – avait permis à la CnCP de
poursuivre le creusement et d'atteindre en 1899 le niveau + 43 sur
une partie de la section transversale.
Le profil de la fig. 6.3 a été
déterminé d'après le plan topographique du canal
à la traversée du massif de Culebra (Buneau-Varilla,
1892) ainsi que des schémas d'approfondissements successifs
établis par la CnCP. La fouille concernait la couverture
argileuse sur une épaisseur d'environ 9 m jusqu'au niveau + 63
et, au- dessous, le massif de schistes argileux marbrés dont
la base repose sur une couche de conglomérat au niveau +16
(cf fig. 3.1). Les différents horizons sont
transversalement sub- horizontaux sans qu'on ait relevé
l'éventuelle existence de failles, cassures ou rejets.
Cette succession stratigraphique est vérifiée, tout au
moins dans la zone excavée, par les profils géologiques
récents établis par Lutton et al (op. cit.) ainsi
que par l'ACP.
Culebra km 55. Schémas
stratigraphiques de la CuCi (1883) et de l'ACP. X profil
transversal théorique CnCP, Y profil des excavations (1899).
Interfaces argiles – schistes-argileux selon la CuCi
(d) et selon l'ACP
(x). A'C
cycloïde de rupture avec, éventuellement, fissures de
traction au sommet A'. D faille ou discordance présumée
(ACP)
Cas A1)
Coefficient de
sécurité des talus selon les différents profils CuCi
et CnCP, cycloïdes ou segments de cycloïdes A'C au
départ du pied de la fouille C au niveau + 43. Surfaces
circulaires sous-tendant les cordes A'C
Argiles plastiques: g = 19 kN/m³
cu*=19kPa
Schistes-argileux plastiques:
g = 22
kN/m³ cu*=49kPa
F*(Collin) = 0,345 à 0,47
(cycloïdes)
F (MOT) = 0,327 à 0, 435 (circulaires)
F(J) = 0,306 à 0,395 (circulaires)
F(Pr)=0,32 à 0,35
(circulaires) F(Bs)=0,33à0,38
Les calcul itératifs classiques avec des surfaces de rupture
circulaires
F(Bs) = 0,317
Cas A2)
Dans un
deuxième cas de figure, on considère les argiles de
couverture dans un état plastique et les schistes-argileux
compacts et saturés. On leur attribue la valeur moyenne
supérieure de la cohésion instantanée cu*=
550 kPa, ce qui conduit aux coefficients de
sécurité suivants:
F*(Collin) = 3,405
(cycloïdes)
F
(Bs) = 3,18 (circulaires)
F (MOT)
= 3,22 (circulaires)
F(J)= 2,934 à
3,165 (circulaires)
F (Pr) =
3,71
Cas A3)
Cycloïdes de
rupture au départ des bermes situées entre les niveaux
+50 et + 70; argiles et schistes argileux plastiques
F*(Collin) = 0,575
à 0, 732 (cycloïdes)
F(Bs)= 0,558 à
0,737(circulaires)
F (MOT)
= 0,563 à 0,734 (circulaires)
F(J)= 0,506 à
0,737 (circulaires)
F (Pr) = 0,56
(min)
Des surfaces de
glissement circulaires critiques peuvent se développer dans
les horizons argileux plastiques au dessus de l'interface des
schistes-argileux. Les valeurs minimales obtenues
sont:
F (MOT) = 0,509 (circulaires) F
(Bs) = 0,517 (circulaires)
F
(Pr)= 0,56 (circulaires
min) F(J) = 0,514 à
0,569 (circulaires)
Si l’on
considère le cas du massif avec les schistes- argileux raides,
on obtient les valeurs maximales suivantes
F*(Collin)
= 4,676 (cycloïdes) F (MOT)
= 4,34
(circulaires)
Ces résultats
permettent de constater que malgré l'imprécision des
paramètres et les approximations quand au nombre et à la
position relative des cycloïdes dans les talus du canal, le
danger de glissement est clairement indiqué par l'application
de la théorie de Collin. La présence éventuelle,
dans des circonstances climatiques favorables, de schistes raides
montre que l'on pouvait atteindre, dans les niveaux inférieurs
de la fouille, un état temporaire d'équilibre. Toutefois,
le risque d'un éventuel déversement des couches
argileuses plastiques supérieures, persistait
toujours.
Cas B1)
Stratigraphie
sub-horizontale (fig. 7.5a), on obtient (valeurs
moyennes):
F*(Collin) = 0,821 (cycloïdes) F
(MOT) = 0,797 (circulaires)
Cas B2)
Stratigraphie ACP
(fig. 7.5b), on obtient:
F*(Collin) = 0,62 (cycloïdes) F (MOT) = 0,596
(circulaires)
c'est-à-dire
des résultats indiquant l'instabilité potentielle des
versants.
Cas B3)
On considère
finalement le cas du glissement de 1889 dont la figure de rupture
"en selle" (fig. 6.4) est
similaire à celle de la rigole de Thorey (fig. 6.2). En
inscrivant différentes cycloïdes ou segments de
cycloïde allongée dans la section transversale
glissée, on obtient les valeurs F
suivantes:
F*(Collin) = 0,54
à 0,7 (cycloïdes) F (MOT) = 0,49 à
0,8 (circulaires)
Ces résultats
confirment sans aucune ambiguïté la validité de
l'approche de Collin pour l'évaluation de l'équilibre
dans les diverses configurations du terrain et figures de rupture
observées à l'époque.
1. Situation, historique et carte...
