Analytical and numerical study of a land slide, case study: The land slide of Sidi Youcef, Algiers

1. AISSA et al
Étude numérique et analytique d’un glissement de terrain
(Cas : Glissement de Sidi Youcef, Alger).
AISSA Mohammed Hemza1, MEBROUK Faouzi2, HADDOUCHE Khedidja3
1
Département de Génie civil, Université de Médéa, aissamohammedhemza@yahoo.fr
2
Département des Géosciences, eau et environnement, Université de Khemis Miliana, mebrouk.faouzi@yahoo.fr
3
Laboratoire de contrôle des matériaux des travaux publics (CMTP), Ain Defla, khadidjahaddouche@yahoo.com
Résumé:
Le travail s’articule sur l’analyse d’un glissement de terrain survenu dans une zone de 10200 m2
située à Sidi Youcef dans la commune de Beni Messous dont le but est de connaitre le fond du
problème en déterminant les causes et les conséquences probables.
Cette région est caractérisée par une nature métamorphique qui favorise les mouvements de
terrain, donc il est nécessaire d’étudier et d’analyser toutes les données géologiques,
hydrogéologiques de la région, ainsi les caractéristiques physico-mécaniques du terrain.
Tous les résultats obtenus par la méthode d’équilibre limite a l’aide du logiciel GEOSTUDIO
(Slope/w) tandis que par la méthode des éléments finis a l’aide du code PLAXIS V 8.2 ont montré
qu’on est en face d’un talus instable, ce qui se traduit par un coefficient de sécurité très faible, et
qui peut encore diminuer encore plus en présence des eaux et surcharges, d’où il est nécessaire de
recommandé les systèmes de confortement qui augmente la stabilité de l’ensemble sol/structure.
Mots clés: Glissement de terrain, éléments finis, équilibre limite, coefficient de sécurité.
I. Introduction
Le développement de la population algérienne ces
dernières années et sa concentration dans le Nord du
pays, en particulier dans la capitale ou pratiquement tout
les terrains stables ont été bâti, a poussé de projeter
différentes constructions et ouvrages dans des terrains en
pente qui sont souvent instables, dont le glissement de
Sidi Youcef est l’un de ces cas.
Cet article consiste en une analyse de ce glissement,
ainsi un calcul de coefficient de sécurité par les
différentes méthodes (analytiques et numériques) à titre
de comparaison entre les résultats.
Figure 1 : Localisation du site étudié (Image satellitaire par Google
II. Description du site Earth).
II.2. Situation géologique:
II.1. Situation géographique:
La géologie de la région de Beni Messous est variée
Le site étudié se trouve au Nord Ouest de la commune portant du primaire au tertiaire.
de Beni Messous, le glissement a eu lieu dans la cité des D’après la carte géologique au 1/50.000 de la région
384 logements (Figure 1) sur l’axe de la C.W 45, ce de Chéraga, la nature du terrain est schisteuse qui
glissement est réactivé après son apparition en 2008 [1]. correspond au socle métamorphique qui affleure dans la
région [2].

2. AISSA Mohammed Hemza, Mebrouk Faouzi, HADDOUCHE Khedidja
- Fissures multidirectionnelles importantes au
niveau de la chaussée de la voie desservant le
bâtiment
- Affaissement du dallage de la voie entre les
bâtiments avoisinants
- Affaissement de la partie avale de la chaussée
avec d’importants escarpements (allant jusqu’à 1
m) en cascades et basculements des garde-corps
de la chaussée.
- Fuites d’eau provenant probablement des réseaux
d’assainissement et d’eau potable de la cité.
Figure 2 : Carte géologique de Chéraga 1/50.000. - Un important suintement d’eau sur le talus du CW
45 en contre bas de la cité.
II.3. Situation hydrologique et hydrogéologique:
Puisque le socle métamorphique est rattaché aux
nappes phréatiques du sahel, il existe une présence d’eau III.1. Investigation géotechnique du terrain:
qui se manifeste sous forme de résurgences (sources) ou
de nappe aquifère. Six (06) sondages carottés ont été dans le site [4],
De petites nappes libres existent aussi, elles sont l’examen des carottes a permis de distinguer trois parties
alimentées exclusivement par la pluviométrie et principales (Figure 4) :
s’écoulent vers la mer [2], [3]. -Une couche de recouvrement constituée
principalement par des grés d’une épaisseur de 4 à 8
mètres.
III. Analyse du glissement de Sidi Youcef - Une couche d’argile schisteuse d’une épaisseur de 2
Le glissement a eu lieu dans le site de Sidi Youcef qui mètres.
s’étend selon une direction N.O -S.E au niveau de la cité - Un substratum schisteux.
de 384 logements.
L’analyse des résultats des pénétromètres dynamiques
indique que la couche d’argile schisteuse possède des
caractéristiques mécaniques très faibles, préliminairement
on constate qu’elle constitue un plan favorable au
glissement de terrain.
Figure 3 : Aperçu sur les mouvements dans le talus.
A travers les visites techniques au site, nous avons
constaté les dégradations suivantes :
- Un affaissement très important au niveau du
Figure 4 : Coupe géotechnique du site.
dallage périphérique du bâtiment donnant
naissance à un décalage de 20 à 30 cm entre la
longrine périphérique du bâtiment et le dallage. IV. Analyse de la stabilité:
- Apparition des fissures diagonales au niveau des La série des calculs effectuée vise à déterminer le
maçonneries de la façade principale du bâtiment coefficient de sécurité par deux méthodes : méthode
d’équilibre limite et méthode des éléments finis, suivant
quatre combinaisons :

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1. Etat vierge (variante N°01).
2. Surcharges des bâtiments (variante N°02).
3. Avec une nappe d’eau, dont le milieu est
complètement saturé (variante N°03).
4. Couplage des surcharges et de la nappe d’eau
(variante N°04).
Les valeurs des caractéristiques mécaniques retenues
pour les couches du terrain sont indiquées dans le tableau
1. Figure 6 : Position du cercle et du centre du glissement pour le
couplage hydromécanique.
Tableau 1 : Caractéristiques physico-mécaniques des couches de Tableau 2 : Valeurs de Fs obtenus par le logiciel Geoslope.
terrain.
IV.2. Calcul par le code Plaxis:
IV.1. Calcul par le logiciel Geoslope:
Le calcul en éléments finis s’effectue en réduisant les
Le calcul s’effectue par les combinaisons précédentes paramètres de résistance du sol jusqu'à l'obtention de la
avec les différentes méthodes (Fellenius, Bishop, rupture [5]. L’élément choisi est triangulaire à 6 nœuds,
Jambu,…etc). Le modèle géométrique adopté est le modèle géométrique retenu est en figure 7 :
présenté dans la figure 5 :
Figure 5 : Le modèle géométrique adopté.
Figure 7 : Le modèle géométrique pour le code Plaxis.
Ensuite, on présente le cercle du glissement pour la
variante N°04 qui est désormais le cas le plus défavorable Les résultats de la variante N°04 se présentent en Figure
(Figure 6), le tableau 2 récapitule les résultats obtenus 08, Figure 09 et Figure 10 :
pour les différentes variantes.

4. AISSA Mohammed Hemza, Mebrouk Faouzi, HADDOUCHE Khedidja
IV.3. Discussion et interprétation des résultats :
Tout les résultats trouvés soit par le logiciel Geoslope
ou par le code PLAXIS reflètent que le talus est instable.
A partir des résultats de la variante N°01, on remarque
que le talus a été instable avant la construction des
bâtiments.
Les eaux et les surcharges ont un effet très important dans
l’instabilité du site, mais les surcharges jouent un rôle
plus important par rapport à la présence d’eau. Le
coefficient de sécurité décroit rapidement avec la
Figure 08 : Le maillage déformé du talus et bâtiment. présence de la structure par apport à la présence des eaux
de surfaces.
Dans le logiciel Geoslope le cercle de glissement passe
par la couche d’argile schisteuse, se qui explique que
cette dernière constitue un plan de rupture.
Dans le code PLAXIS, les déplacements maximaux
(Figure 10) se concentrent au niveau de la couche de
remblai et la couche d’argile schisteuse.
Les contraintes au cisaillement maximaux (figure 9) sont
au niveau de la couche d’argile schisteuse a cause de sa
faible cohésion (4kN/m2), et par conséquent la création
d’un plan de rupture, se qui confirme une autre fois
qu’elle est la cause de l’instabilité du talus.
V. Moyen de confortement:
Figure 09 : Contraintes maximales de cisaillement.
Le moyen de confortement doit tenir en compte divers
aspect, à savoir l’aspect technico-économique, la nature
du terrain ainsi les dimensions du talus et la surface
instable [6].
Le choix repose sur le rideau des pieux, un groupe en
amont et un groupe en aval suffisamment ancré dans la
couche schisteuse stable. Le choix est en fonction de
l’inclinaison de la deuxième couche qui présente un plan
favorisant le développement des contraintes de
cisaillements qui accélère l’évolution de glissement.
La figure 11 illustre l’emplacement et la position du
rideau des pieux dans le modèle géométrique dans le
Figure 10 : Déplacement totaux de talus. code PLAXIS.
Le calcul par les différentes méthodes génère une
Les résultats trouvés en termes de coefficient de sécurité augmentation du coefficient de 1,683 et conduit a une
sont résumés dans le tableau 3 : très grandes diminution jusqu'à la disparition des cercles
de glissements au nivaux de la couche d’argile schisteux
incliné.
Les déplacements totaux trouvés par la méthode
numérique montre le bon choix et l’efficacité de la moyen
de confortement (le groupe des pieux) réalisée dans le
talus et qui sont illustrés dans la Figure 12.
Tableau 3 : Valeur de Fs obtenus par le code PLAXIS.

5. AISSA Mohammed Hemza, Mebrouk Faouzi, HADDOUCHE Khedidja
L’analyse du glissement par la méthode d’équilibre
limites (FILLINUS, BISHOP) en utilisant le logiciel
Geoslope donne des bonnes résultats par rapport a la
méthode numérique, cependant les calculs effectués avec
la prise en compte de la structure montre bien que la
méthode des éléments finis (calculs a la rupture) donne
des bonnes résultats par rapport aux autres méthodes aves
le Geoslope (équilibre limites) qui montre la puissance
des méthodes numériques dans les conditions les plus
compliquées ;
Finalement le moyen de confortement choisi et appliqué
est très efficace ; robuste et très économique qui à montré
une augmentation de coefficient de sécurité et la
réduction de l’évolution et la propagation des cercles de
Figure 11 : L’emplacement des pieux dans le talus. glissements et la protection de la structure vis-à-vis le
glissement et le basculement.
Références
[1] A. Mohammed Hemza, H. Khedidja "Analyse et
modélisation d’un glissement de terrain (cas de Sidi
Youcef, Beni Messous, Alger)", Mémoire de Master,
Université de Khemis-Miliana (Algérie) 2011.
[2] Khaled BENALLAL et Kamel OURABIA "Monographie
géologique et géotechnique de la région d’Alger (Recueil
de notes)", OPU 1988.
[3] Fateh TARMOUL "Détermination de la pollution
résiduelle d’une station d’épuration par lagunage naturel
Figure 12 : Déplacement totaux dans le talus après confortement. (cas de la lagune de Beni Messous)", Mémoire de DEUA,
Institut des sciences de la mer et de l’aménagement du
littorale (Algérie) 2010.
V.1. Discussion et interprétation des résultats : [4] L.C.T.P (Laboratoire central des travaux publics) "Rapport
d’expertise de glissement de terrain de Sidi Youcef", Alger
Après confortement on remarque une diminution des 2010.
mouvements très claire dans le talus, sauf un léger [5] KHEBIZI Morad, GUENFOUD Mohamed "Modélisation
déplacement sous les fondations du bâtiment. d’un glissement de terrain lent par la méthode des
L’augmentation dans le coefficient de sécurité (Fs = éléments finis – cas de glissement de Ciloc à Constantine
1,683) explique que le procédé de confortement est –", Séminaire National de Génie Civil "SNGC08" Chlef
efficace. (Algérie), 15–16 Décembre 2008.
[6] MALLOUK Hanen " La Résistance au glissement d’un
tronçon de la route nationale N° 16 d’EL-
VI. Conclusion: MACHROUHA menant à Annaba" Mémoire d’ingéniorat.
Université de Hadj Lakhder de Batna, 2008.
La vérification de la stabilité par les différentes
méthodes du site donne des valeurs en termes de
coefficient de sécurité très proches.
La comparaison entre les résultats obtenues suivant
plusieurs variantes a met en évidence que le talus est
instable avec un risque de basculement des bâtiments,
cette instabilité est liée directement a la présence des
eaux et les surcharges (les bâtiments), mais aussi a la
nature du sol (caractéristiques mécaniques très faibles) et
l’inclinaison des couches de subsurface (Remblai et
argile schisteuse) qui favorisent le développement des
contraintes de cisaillements, par conséquent l’évolution
rapide du phénomène au cours du temps.
Les facteurs étudiés ont contribuées avec une grande
influence sur l’aggravation du problème et
l’augmentation du risque sur les individus et les
structures.