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Chutes de pierres: de meilleures mesures de protection grâce à la recherche

Le WSL étudie les processus des chutes de pierres afin d'améliorer l'évaluation des risques et la protection contre ces phénomènes. Pour comprendre ces processus, les chercheurs lâchent des blocs de rocher sur le site d’essais de Walensee, mais aussi en laboratoire, en plein air, et virtuellement grâce un nouveau modèle numérique.

Dans un pays de montagne comme la Suisse, les chutes de pierres font quasiment partie du quotidien. Elles endommagent les habitations, les routes et les voies ferrées, et mettent en danger des vies humaines. Pour la seule année 2012, les chutes de pierres et les éboulements ont provoqué cinq décès en Suisse. Le réchauffement climatique accentue progressivement ce danger. Les glaciers fondent et le pergélisol dégèle. Là où la glace maintenait sous son emprise les versants abrupts et les éboulis, on observe aujourd’hui de plus en plus de chutes de pierres et de rochers.

Pour améliorer la protection contre les chutes de pierres, le WSL en étudie les processus. Plusieurs projets de recherches ont pour objectif commun d'améliorer la protection technique et la cartographie des dangers dans les cantons.

Zulassungsprüfung
Test d'homologation dans le site d'essais de Walenstadt.

 
 
Steinsonde
Rocher équipé d’une sonde.
 
 
 
 
 
Simulierter Steinschlag

Cliquez sur l'image pour voir l'animation (55 Mo).

Le nouveau modèle numérique RAMMS::Rockfall simule des chutes de pierres en montagne.

Le site d’essais du Walensee

Le WSL exploite au bord du lac de Walensee une installation expérimentale pour la protection contre les chutes de pierres. Les spécialistes y mènent des essais d’homologation de systèmes flexibles de protection contre les chutes de pierres (voir Site d'essais WSL pour les systèmes de protection contre les chutes de pierres) ou testent la capacité porteuse de différentes structures de galerie (voir Rockfall-X). D’une hauteur allant jusqu’à 63 m, ils font tomber des rochers pouvant atteindre 16 tonnes dans différents systèmes de protection. Pendant l’expérience, des instruments sophistiqués enregistrent un grand nombre de paramètres.

Chutes de pierres en laboratoire et sur le terrain

Le WSL étudie également l’influence de la forme du rocher sur la chute. À quelle vitesse un rocher dévale-t-il une pente? À quelle hauteur et quelle distance peut-il rebondir? S’arrête-t-il assez vite ou bien s’avance-t-il assez loin en vallée? (Voir Essais sur la forme des rochers). Pour ceci, les chercheurs ont installé des sondes sensibles à l’intérieur de rochers naturels et artificiels. Ils les font ensuite dévaler des pentes diverses en laboratoire et sur le terrain, et mesurent les trajectoires, les accélérations et les vitesses de rotation (voir Sonde pour rocher). Les données ainsi collectées forment une base essentielle pour mieux comprendre les processus de chutes de pierres.

Modèle numérique: comment et jusqu’où tombent les pierres

Au sein du projet RAMMS::Rockfall, le WSL a développé, en collaboration avec l’Institut des systèmes mécaniques à l’EPF Zurich, un nouveau modèle numérique pour les chutes de pierres. Le programme fait dévaler différents types de rochers sur un grand nombre de terrains – plats ou en pente, boisés ou rocheux. Il indique d’où viennent les rochers, quelle trajectoire ils suivent, à quelle hauteur ils rebondissent, à quels endroits ils atterrissent et avec quelle énergie ils s’écraseront en vallée (voir Phase de test). Le modèle permettra aux bureaux d’étude de continuer à affiner les cartes de danger cantonales. Il a été commercialisé et peut s'obtenir sur le site internet RAMMS

 

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