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-- Construire face aux avalanches (suite et fin)
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Par Marc Givry, Architecte et Pascal PERFETTINI, Cemagref / division ETNA
-- Efforts sur les constructions
Avalanche coulante

Impact d'une avalanche coulante , Taconnaz 1984.

Les efforts sur les constructions dus aux avalanches peuvent avoir des valeurs très élevées.

Pour des zones constructibles (classées en bleue), 30 kPa (3 t/m2) est une valeur qui fait référence dans de nombreux règlements.

En fait c’est une valeur choisie arbitrairement.
À l'origine, elle provient de Suisse, qui a toujours servi de modèle en matière d'avalanche.

Pour comprendre cette valeur, il importe de présenter la dynamique d'une avalanche en restant pour le moment dans le domaine des avalanches coulantes.Typiquement le profil en long d'un couloir d'avalanche, se décompose en :

une zone d'accumulation, qui va servir de départ à l'avalanche. La pente de cette zone est en général comprise entre 27° et 55°, soit 51 à 143 % (plus raide, il n'y a pas d'accumulation, la purge étant rapide, moins raide, il n'y a pas de déclenchement) ;

une zone d'écoulement, dans laquelle l'avalanche acquiert sa dynamique ;

une zone de dépôt ou d'arrêt, dans laquelle l'avalanche commence à réduire sa vitesse et à déposer les masses de neige mobilisées, jusqu'à l'arrêt complet. Le ralentissement ne commence en général que quand la pente devient inférieure à une valeur critique, comprise entre 10° et 20° (18 et 36 %).

En général, il est assez vain de vouloir construire un bâtiment courant dans une zone d'écoulement. Les efforts à reprendre y sont très élevés, bien au-delà des capacités de résistance habituelles des constructions. Des mesures de pression d'impact ont montré que les avalanches pouvaient avoir des pressions instantanées dépassant 1 000 kPa (100 t/m2), des valeurs qui poussent à la construction de bunkers ou d'abris anti-atomiques mais pas à la construction de bâtiments courants.

Donc, on admet qu'on ne puisse construire que dans les zones où l’on estime que le risque est tel que si une avalanche y arrivait, elle aurait suffisamment ralenti et la pression serait inférieure à 30 kPa (3 t/m2).
30 kPa (3 t/m2) est donc une valeur conséquente, mais arbitraire. Elle a été fixée parce qu'on a estimé que c'était une valeur avec laquelle on savait encore construire à un coût raisonnable. Dans les faits, on retourne le problème qui devient le suivant : soit une pression de 30 kPa (3 t/m2), quelles sont les zones où cette pression a des risques d'être dépassée ? Et c'est à la grande responsabilité, et au grand art aussi, des services chargés du problème, que l'on doit le tracé des limites d'une zone rouge, d'une zone bleue et d'une zone blanche.

Avalanche en aérosol

Pour ce qui concerne les avalanches en aérosol, les règlements donnent des valeurs plus variables, et parfois moindre que pour les avalanches coulantes, de 3 à 30 kPa (300 kg/m2 à 3 t/m2).
Pour fixer les idées concernant ces valeurs, on peut signaler que la pression dynamique de base pour le vent dans la zone la plus exposée de la France métropolitaine est de 0,56 kPa (56 kg/m2), elle correspond à un vent de 30 m/s (108 km/h). Pour un cyclone, avec un vent de 70 m/s (252 km/h), on obtient 3 kPa (300 kg/m2).
Un aérosol de 3 kPa (300 kg/m2) est un ordre de grandeur comparable à un cyclone, ou à 5 vents " normaux ".
Un aérosol de 10 kPa (1 t/m2) correspond à 3 cyclones, ou à 18 vents " normaux ".
Avec une avalanche à 30 kPa (3 t/m2), on arrive à 10 cyclones ou 53 vents " normaux ".

-- Réponses constructives
Constructions traditionnelles

D'une manière générale, les constructions en maçonnerie traditionnelle, avec des murs de 50 cm à 1 m de large, réalisés en pierre avec éventuellement un peu de mortier, n'offrent pas une très grande résistance à une poussée latérale. Ce qui explique, que d'une manière systématique, toutes les constructions traditionnelles situées dans des zones d'avalanche soient protégées par des dispositifs architecturaux spécifiques : étrave, tourne, motte, défilement . Ces dispositifs, combinés avec beaucoup d'ingéniosité, donnent souvent une orientation très marquée et un caractère affirmé aux constructions.
Matériaux contemporains

Avec l'invention, puis la généralisation du béton armé, le paysage change. En effet, résister aux efforts à prendre en compte n'est pas très difficile avec un ouvrage en béton armé bien étudié . On peut dire la même chose aussi pour l'acier, qui est souvent employé dans les remontées mécaniques. Mais le bois n'est pas à exclure non plus, avec bien sûr des sections et des assemblages conséquents. Dans tous les cas, le problème des fondations sera étudié avec soin, le propre d'un immeuble étant de rester immobile, même dans une avalanche.

Problème des ouvertures

Si, à l'heure actuelle, on dispose de réponses techniques pour les parois pleines, les ouvertures posent toujours des problèmes complexes à résoudre. En effet, la résistance des menuiseries courantes, portes et fenêtres, est tout à fait insuffisante face à une avalanche, même très modérée. En général, il vaut mieux renoncer à créer des ouvertures sur les façades directement exposées (sauf à utiliser des verres de char d'assaut) et prévoir des dispositifs de " défilement " ou de mur d'aile pour les protéger .

En guise de conclusion (provisoire…)
En guise de conclusion, on ne peut qu'esquisser quelques réflexions.
Si pour des ouvrages neufs, on dispose de réponses constructives adaptées, le renforcement des structures des bâtiments existants reste un réel problème.

Face au risque d'avalanche, un bâtiment doit aussi être pensé en termes d'urbanisme.
Sa disposition vis-à-vis des autres constructions peut être aussi importante que sa conception.
En ce début du XXIe siècle, l'homme a appris sans doute bien des choses, mais il ne maîtrise pas tout. Pour construire dans une zone d'avalanche, la principale qualité à mettre à œuvre serait peut être de rester modeste et prudent. En effet, l'expérience montre, que là où une avalanche est descendue, elle redescendra, là où elle s'est arrêtée, elledépassera.

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