Lessons learned on the damage on the levees of the Agly river. Analysis of the sandboils phenomena
Retour d'expérience sur les désordres des digues de l'Agly maritime. Analyse des phénomènes de "sand-boils"
Résumé
The numerous floods experienced by the levees of the downstream Agly River (13.2 km of river leveed on both banks) caused more or less significant damage to their structure, including two breaches and flooding of the "protected" plain. Different mechanisms of deterioration have been implicated, and some areas of the levees have exhibited recurring damages. This paper, after the structures and protected assets, presents a description of each of these events in terms of (i) hydrology and hydraulics, (ii) description of the observed damages, (iii) investigations carried out and (iv) ) reinforcement or repair works that has been undertaken. It also presents the lessons that could be drawn from these observations in terms of management and reinforcement of structures, and in terms of mechanisms of degradation and failure as well as the remaining uncertainties in this regard. Sand-boil phenomena appear regularly in two well-identified sectors; the foundation is composed of a cohesive and weakly permeable surface layer (sandy loams and silty sands, 1 to 5 m thick) on a permeable layer (fine sands with gravelly sands up to at least 10 m under the natural terrain). The mechanisms at work in the foundation can combine liquefaction and different forms of internal erosion (certainly suffusion and regressive erosion, potentially contact erosion and concentrated leak erosion). The trigger mechanism(s) in the superficial cohesive layer are less or even poorly identified, despite the conventionally used equilibrium laws. Finally, the sequences of mechanisms leading from the eroded or decompressed zones in foundation to sinkholes on the surface are also poorly identified. The need for future research on these issues appears, in order to, among other things, better adapt the design repair works.
Les nombreuses crues notables subies par les digues de l'aval du fleuve Agly (13,2 km de cours d'eau endigué sur ses deux rives) ont causé des dégâts plus ou moins importants à leur structure, allant à deux reprises jusqu'à des brèches et à l'inondation de la plaine "protégée". Différents mécanismes de détérioration ont été mis en cause, et certains secteurs de digue ont manifesté des désordres récurrents. Cet article, après les ouvrages et les enjeux protégés, présente une description de chacun de ces événements en termes (i) d'hydrologie et d'hydraulique, (ii) de description des désordres observés, (iii) des investigations effectuées et (iv) des travaux de confortement ou de réparation qui ont été entrepris. Il présente également les leçons qui ont pu être tirées de ces observations en termes de gestion et de confortement des ouvrages, et en termes de mécanismes de dégradation et de rupture à l'oeuvre et des incertitudes qui subsistent à cet égard. Des phénomènes de sand-boils, apparaissent régulièrement sur deux secteurs bien identifiés ; la fondation y est composée d'une couche superficielle cohésive et faiblement perméable (limons sableux et sables limoneux, de 1 à 5 m d'épaisseur) sur une couche perméable (sables fins à sables graveleux jusqu'à au moins 10 m sous le terrain naturel). Les mécanismes à l'oeuvre en fondation peuvent combiner de la liquéfaction et différents mécanismes d'érosion interne (suffusion et érosion régressive certainement, érosion de contact et érosion de conduit potentiellement). Le ou les mécanismes déclencheurs dans la couche cohésive superficielle sont, eux, moins bien voire mal identifiés (le soulèvement hydraulique ou le "claquage" entre autres), malgré les lois d'équilibre classiquement utilisées. Enfin, les enchaînements de mécanismes conduisant depuis les zones érodées ou décomprimées en fondation jusqu'aux aux fontis en surface sont également mal identifiés. Il apparaît la nécessité de recherches futures sur ces questions, afin, entre autres de mieux asseoir la conception et le dimensionnement des confortements.