Trinôme 4: Laetitia Grimaldi - Sébastien Voisin - Sophie Ricci


La protection contre les avalanches


La défense occasionnelle

La défense permanente

synthèse



Ces mesures sont prises par les autorités compétentes (Maires ou Préfets) lors de situations catastrophiques exceptionnelles. Voici les principales mesures pouvant être édictées:


Cette mesure préventive consiste à purger artificiellement les zones avalancheuses, généralement à l'aide d'explosifs. On déclenche ainsi une petite avalanche, en principe inoffensive, et surtout on décide de son heure. Des mesures d'évacuation et de fermeture peuvent être prises pour éviter toute possibilité d'accident. Nous allons passer en revue les diverses techniques de déclenchement artificiel, avec ou sans explosif.


Compte tenu du risque que courrent ceux qui pratiquent ce type de déclenchement, il est fortement déconseiller. Cette technique est malgré tout utilisée par des pisteurs éxpérimentés pour éliminer de petites corniches au fur et à mesure de leur formation. Le skieur est généralemnet encordé et muni d'un appareil émetteur récépteur afin d'être immédiatement dégagé si besoin était...


L'usage des explosifs pour déclencher une avalanche remonte à plus de 50 ans déjà. Rappelons que pendant la premiere guerre mondiale, dans les Alpes italiennes, des milliers de soldats sont morts, victimes d'avalanches.

Dans la neige, l'efficacité d'une explosion est tout à fait médiocre. De récents travaux ont prouvé que l'effet d'un explosif était maximum si l'explosion avait lieu quelques mètres (5 à 10) au dessus du manteau neigeux.

Quels sont les effets de l'explosion sur la neige? Ils sont de deux ordres, thermique et surtout mécanique. L'effet thermique est local. Il est dû à la grande énergie dégagée sous forme de chaleur, chaleur qui transforme considérablement la neige aux alentours du point d'explosion.

Effet d'une explosion sur la neige

Les effets mécaniques sont les suivants: la violente surpression créée par l'échappement brutal des gaz de combustion provoque une onde de choc qui comprime localement le manteau neigeux et induit un ébranlement mécanique pouvant se propager fort loin. Il y a une rupture des ancrages, ainsi bien en amont que lattéralement, modification des cristaux de neige par le choc et la mise en vibration de la neige dont le frottement passe de statistique à dynamique. Bien souvent, la combinaison de ces effets provoque le départ de l'avalanche.

Mais l'explosion peut avoir des effets secondaires dont il faut se méfier. L'ébranlement mécanique dans le manteau, propagé par une strate de glace dure peut induire des déclenchement inopinés des couloirs voisins. De même, l'ébranlement de l'onde aérienne se propage et on a déjà vu des avalanches dans des couloirs situés sur des versants opposés se déclencher à la suite de l'explosion. Enfin, l'avalanche peut se déclarer longtemps après, l'équilibre du manteau continuant à se dégrader dans les heures qui suivent.


L'usage des explosifs dans les stations françaises de ski était, avant 1970, bien timide et inorganisé. Des règles élémentaires de sécurité n'étaient parfois pas appliquées.

C'est le mérite de l' A.N.E.N.A. (Association Nationale pour l'Etude de la Neige et des Avalanches) d'avoir suscité, dans le cadre de la commision Sécurité en Montagne et Risques Naturels, un projet de texte règlementaire sur "l'emploi d'explosifs pour déclenchement préventif des avalanches" (1973).

Un arrêté interministériel de 1978 a expressément autorisé l'emploi d'explosifs pour le déclenchement préventif des avalanches à la condition suivante: chaque intervention doit avoir lieu dans le cadre d'un "Règlement de Sécurité" et doit être prévu dans le "Plan d'Intervention pour le Déclenchement des Avalanches" (P.I.D.A.).

Le P.I.D.A. est un document proposé par le maire, après avis éventuel de la commision municipale de sécurité. Il doit être approuvé par le Préfet, qui le sousmet à ses conseillers techniques. Il donne toute garantie quant à la sécurité du public et des réalisateurs des déclenchements projetés. A cette fin, il précise nottament:


Il existe de nos jours trois techniques de mise en oeuvre.

C'est la technique la plus ancienne, la seule utilisée lorsque les charges était confectionnées avec de la poudre bourrée dans une boite de conserve...!

On trouve maintenant des charges étudiées pour les avalanches (1 à 3 Kg équivalent de T.N.T.) munies d'un allumeur pyrotechnique ou électrique. Dans tous les cas, il est recommandé d'assurer la charge à l'aide d'une cordelette pour que l'artificier puisse récupérer l'explosif en cas de ratage du tir.

Ces charges sont le plus souvent jetées ou glissées dans la pente à l'aide de la cordelette d'assurage et leur efficacité est faible car l'explosion a lieu dans la neige.

Rappelons qu'en France, le jet de charge depuis un hélicoptère ou un avion est interdit. Mentionnons aussi que jusqu'en 1975, on utilisait des "Installations de Charges Amorcées en Réseau et Enterrées" (I.C.A.R.E.), véritables champs de mine placés sous le manteau neigeux. Pour ébranler la neige, il fallait des quantités d'explosifs telles que les dégats causés au sol étaient importants. Au bout de quelques années de fonctionnement, le site était complètement défoncé et livré à l'érosion.

L'importance des ravinements et l'inquiétude que sucitaient ces champs de mine amorcées toute la saison hivernale ont ôté toute faveur au procédé ICARE.

Les Suisses et les Américains utilisent régulièrement des engins de guerre pour lancer des obus.

En France, canon sans recul et mortier ne peuvent être utilisés par les civils sauf exception, ces procédés utilisants des armes de guerre, au demeurrant peu efficaces, sont inutilisables chez nous.

C'est pour cette raison qu'un ingénieux lanceur pneumatique a été développé et considérablement amélioré par l'ANENA. Ce lanceur est actionné par l'azote comprimé (15 à 30 bars) et éjecte une charge de 1,5 Kg à 2000 mètres. L'obus se présente sous la forme d'un tube de plus d'un mètre (une flèche ) équipé d'ailettes de stabilisation. Deux inovations trés intéressantes ont été réalisées ces dernières années. C'est tout d'abord la mise au point d'un obus à tête radar qui explose au dessus du sol. La charge a ainsi une efficacité maximale. La seconde innovation concerne l'explosif lui même. Il s'agit d'un explosif liquide ( dérivé des explosifs utilisés sous la mer), résultant du mélange au moment de l'emploi de deux produits non explosifs. Par ailleur, cet explosif devient inerte spontanément au bout d'une dizaine d'heures. Ainsi, si l'on a un raté de tir, l'obus peut être abandonné là où il est tombé, car le lendemain, il est inoffessif. Le seul point négatif du lanceur pneumatique est son coût d'utilisation ( obus trés cher ).

Le Cable Transporteur d'Explosif ( CATEX ), utilisé chez nos voisins autrichiens et allemands, a été expérimenté et perfectionné en France dés 1973.

Le CATEX est un petit téléphérique léger, fonctionnant en boucle et pouvant desservir plusieurs couloirs. La charge est véhiculée par le câble. Positionné au dessus du couloir elle est mise a feu soit pyrotechniquement, soit électriquement. Partout où son installation est possible, le CATEX permet un déclenchement "tous temps". Cette qualité est fondamentale pour ceux qui sont responsables de la sécurité (stations de ski, Ponts et Chaussées...). Malgré un inverstissement assez important (de l'ordre de 100 000 frcs le Km en 1980), les CATEX sont en train de proliférer en France. Une cinquantaine d'installations sont réalisées actuellement.

Une explosion de gaz provoque un souffle qui est dirigé vers le couloir d'avalanche. Ce type de défense occasionnelle se répend de plus en plus dans les stations de ski des ALpes grâce à la simplicité de son utilisation.

En conclusion, nous pouvons dire que le déclenchement préventif des avalanches occupe une place très importante parmi les moyens de protection. Chaque grande station de ski possède ses spécialistes "pisteurs artificiers", grâce à qui la sécurité avalanches des pistes est assurée.



C'est la technique la plus ancienne déployé par les montagnards contre les avalanches. Ne pouvant empêcher le départ de l'avalanche, les anciens n'avaient qu'une stratégie: se placer hors d'atteinte des masses neigeuses en modifiant, dans certains cas, le cours de l'avalanche. C'est ainsi que les granges se batissaient à l'abri de gros rochers ou que les tas d'épierrage étaient regrouppés en amont de la ferme, formant une entrave (et aussi un volant thermique régulateur).

Grange dont le toit la protège

Les ouvrages constuits de nos jours sont généralement placés dans la zone d'arrêt et protègent des installations fixes permanentes (routes, ouvrages d'art, pylônes, habitations,...). Ils s'opposent à l'avalanche en la détournant, en la freinant, ou en l'arrêtant. D'où les trois types d'ouvrages de défense passive : les ouvrages de déviation, de freinage et d'arrêt.


On détourne l'avalanche de son cours naturel en infléchissant sa course, vers le haut, sur le côté ou en protégeant un objectif par une étrave. On protège les voies de communications de avalanches par des tunnels ou galeries.

Le toit de l'ouvrage forme un tremplin et éjecte la neige en aval au dessus de la route ou de la voie ferrée. La galerie provoque un ralentissement de l'avalanche et corollairement un étalement supérieur. L'ingénieur tiendra compte de cet effet en prévoyant une galerie plus large que la zone balayée.

Galerie protégeant une route

Il s'agit de travaux de terrassement considérables qui accentuent un mouvement déjà pris par l'avalanche. Ces ouvrages sont des digues de déviation appelées tournes. La digue est une levée de terre ou de maçonnerie, parfois rectiligne, parfois courbe. Pour être efficasse, sa hauteur doit être importante (de l'ordre d'une dizaine de mètres) et sa face amont, la plus verticale possible. L'angle de la tourne avec l'axe de l'avalanche est généralement faible. Ces digues peuvent être placée trés loin en amont de l'objectif à protéger afin d'obliger l'avalanche à emprunter un thalweg, en renforçant une croupe qu'elle aurait eu tendance à sauter.

Signalons que pour les voies de communications, dans certains cas, on préfère laisser l'avalanche dans son lit naturel et l'enjamber par un pont ou viaduc profilé pour résister au souffle de l'avalanche.

L'étrave est un ouvrage massif de forme triangulaire, la pointe dirigée vers la direction d'où vient l'avalanche. Le zone protégée en aval est de la dimension de l'étrave et l'ouvrage est inefficace pour les poudreuses.


Ces ouvrages visent à dissiper la force vive de l'avalanche pour provoquer le dépôt de neige en amont des installations que l'on veut protéger. On doit se trouver sur une pente faible, dans la zone d'arret naturel de l'avalanche. Le plus fréquemment, le freinage est obtenu par un réseau d'ouvrages appelés coins freineurs ou tas freineurs. Il s'agit de monticules de terre souvent rigidifiés par des pierres, ou d'édifices de gabions, placés en quinconce, selon plusieures lignes. Chaque obstacle joue le rôle d'une étrave qui brise le flot de l'avalanche et dissipe par frottement une partie de son énergie. Ainsi, on assoit l'avalanche. Des dents freineuses en béton armé, hautes de 5 à 6 m, ont servi efficacement à protéger les villages tyroliens.


Tout à fait en bout de course, on peut stopper l'avalanche par un mur protégeant le village. Il s'agit d'un mur d'arrêt, perpendiculaire à la direction de l'avalanche. Ces ouvrages sont préconisés avec beaucoup de réticence par les spécialistes car, une fois engorgée de neige, ils sont parfaitement inefficaces (grosses chutes de neiges, congères, avalanche antérieure). Survienne une avalanche, elle sautera l'obstacle et n'en sera que plus dangereuse. Et qui peut dire que l'avalanche ne tombera pas deux fois le même hiver?


Cette technique a l'ambition de fixer la neige dans la zone de départ de l'avalanche grâce à divers types d'ouvrages. On empêche ainsi le déclenchement de l'avalache par des aménagements permanents.

Les zones de départ étant trés souvent étendues, on voit qu'il faudra traiter des surfaces considérables, dépassant bien souvent des hectares; ceci revient fort cher.

Les travaux de défense active ont toujours lieux dans des pentes fortes de l'ordre de 45°. D'où l'emploi de plus en plus généralisé de l'hélicoptère. On peut fixer la neige dans la zone départ par plusieurs techniques: en modifiant la surface du sol, en modifiant le dépot de la neige ou en implantant des ouvrages qui retiennnent le manteau neigeux.


Tous les facteurs favorisant le départ d'avalanche sont combattus: humidité, mauvaise couverture végétale, absence de rugosité du sol. Par drainage, on assainit les zones humides où le glissement du manteau neigeux est accéléré. On coupe au printemps les arbustes divers (rhododendrons, aulnes verts,...). Leur présence entre le sol et la neige est trés néfaste. On maintient une pelouse vivante par la fauche et le paturage.

Chaque fois que cela est possible, on s'efforcera de recréer la forêt par des plantations d'essences appropriées à l'altitude. En effet, la forêt est la meilleure protection car elle est durable sous réserve d'être bien entretenue. De plus, c'est un investissement productif et souvent la moins chère des protections. Il faut néanmoins souligner que le reboisement d'altitude, dans son jeune âge, souffre de la neige. Le reboisement ne sera efficasse qu'au bout de 30 à 50 ans, ce qui est considérable. Enfin, il faut savoir qu'un incendie ou une attaque de parasites peuvent affaiblir et même réduire à néant une forêt de protection.

Une banquette étroite de 0.8 à 1 mètre de large est creusée à la pioche. Elle sert à diminuer la reptation de la neige en augmentant la rugosité du sol. Elle est systématiquement associée à un reboisement, et dès que les arbres auront poussé, elle ne laissera aucune trace.

Exemple de banquettes avant reboisement


Nous avons vu précedemment que le vent avait une action importante sur le manteau neigeux, créant des surépaisseurs (plaques à vent, corniches...), souvent instables.

Les ouvrages que nous allons voir utiliseront la force du vent pour modifier le dépôt de la neige et l'empêcher de se produire dans les zones pentues dangereuses. Mais ces ouvrages sont calculés pour travailler dans une direction de vent donnée et, si ce n'est le cas, leur efficacité est réduite.

L'ingénieur dispose de plusieurs types d'ouvrages (barrière à vent, panneau virevent, toit buse, pupître) pour réaliser une protection en tête de couloir (crête, sommet de versant). Cette protection est souvent complétée par des ouvrages retenant le neige et, dans la zone d'arrêt de l'avalanche, par des ouvrages de défense passive (tournes, tas freineur...).

L'ouvrage le plus couramment utilisé est la barrière à vent destinée à supprimer les surépaisseurs de neige et les congères. Il s'agit d'une barrière de bois, à claire-voie, de 4 à 5 m de hauteur, comportant une garde au sol de 80 cm environ. La barrière, placée face au vent, apporte une perturbation importante à l'écoulement de sol et au dépot de neige. Les grains de neiges sont accélérés au passage de l'obstacle et, grâce à la garde au sol, ne peuvent se déposer contre la barrière. Ils se déposeront plus loin (30 à 40 cm pour un obstacle de 4 m de hauteur), dans une zone où la surépaisseur de neige ne pose pas de problèmes.

On utilise les barrières pour protéger les voies de communication et éviter les congères qui sont reportées hors de la route ou voie ferrée. On les utilise aussi prés des crêtes, pour supprimer les corniches. Par la même occasion, la plaque à vent située sous la corniche est déplacée vers le bas, dans une zone généralement moins dangereuse, du fait de la diminution de la pente. Si besoin est, cette pente est fixée par des rateliers.

Autre type d'ouvrage, les panneaux virevent. Leur forme trapézoïdale est destinée à créer un tourbillon qui va éroder la surface de la neige et modifier l'épaisseur du manteau neigeux. Chaque panneau, par la perturbation qu'il apporte à l'écoulement de l'air, provoque un ancrage de la neige trés important. Bien souvent, la neige est décapée jusqu'au sol et cette zone dénudée a plusieurs mètres carrés. On utilise ces panneaux pour fixer le manteau neigeux sur des crêtes où les épaisseurs de neige, avant correction, sont parfois considérables (5 à 6 m). Récemment, on a placé des lignes de panneaux virevent pour découpler dans un même couloir d'avalanche deux zones de départ. Leur déclenchement autrefois simultané devient indépendant et donc moins dangereux.

Un troisième type d'ouvrage à vent est souvent préconisé, en complément des barrières à vent, c'est le toit buse. Ces rateliers en planches non jointives, larges de 3 à 4 m, sont inclinés à 40, 45° (90% environ). L'ouvrage, situé légèrement au delà de la crête, fonctionne comme un sifflet, le vent s'engouffrant par le grand côté subit une forte accélération au passage de l'étranglement et disperse la neige loin de la pente.

Un dernier ouvrage, assez peu utilisé, est le pupitre. Placé sur une crête à forte pente, le pupitre prolonge la crête et élimine une corniche particulièrement instable.

Tous ces ouvrages à vent sont sensibles à un engorgement par la neige provoqué, soit par une chute de neige sans vent, soit par une chute par vent contraire au vent dominant. Une fois enneigé, l'ouvrage n'est plus efficasse et doit être dégagé au plus vite pour assurer la sécurité du site à protéger. D'où une surveillance par un agent spécialisé au cours de la saison hivernale.

En conclusion, nous voyons que les ouvrages modifiant le dépot de neige sont à utiliser dans des zones où le régime des vents est bien connu et où les chutes de neiges se produisent avec un vent fort (vent du secteur dominant). En cas de chute de neige par régime annormal ( sans vent ou vent non dominant), une surveillance doit être exercée.


Ce sont les ouvrages les plus connus et les plus classiques du génie paravalanche. On supporte le poids de la neige par des espèces de barrières placées perpendiculairement au sol. Ces ouvrages peuvent être rigides (claies, rateliers) ou souples (filets).

Pour jouer parfaitement leur rôle, ils doivent:

Les claies à neiges, appelés plus généralement claies, sont des ouvrages dont le tablier est formé de traverses horizontales. Cet ouvrage a l'inconvénient de ne pas interrompre uniformément les strates du manteau neigeux. C'est la raison pour laquelle on préconise en France l'utilisation de rateliers, ouvrages du même type mais à travers verticales. L'emploi de l'hélicoptère se systématise pour les chantiers du génie paravalanche et on utilise de plus en plus de matériaux légers et non corrodables (acier Corten, parfois aluminium). Le prix de ces ouvrages est, en 1980, de l'ordre de 3500 à 4000 francs le mètre linéaire. Quand on sait qu'un hectare nécessite, en moyenne, 400 mètres linéaires de rateliers, on voit qu'une protection d'une zone de départ nécessite un investissement de plusieurs millions de francs. On comprend que, dans certains cas, se pose la question de savoir s'il vaut mieux protéger ou reconstruire en zone sûre les maisons détruites.

Dans certains cas, l'implantation d'ouvrages pose de gros problèmes ( principalement au niveau des ancrages). Des ouvrages souples appelés filets, ont été mis au point et remplacent parfois avantageusement les rateliers. Les fillets (nappes triangulaires de mailles de 20 à 25 cm en câble acier) ont l'avantage de ne pas créer de discontinuité dans le manteau neigeux. En effet, la neige qui avance par reptation traverse la nappe des filets sans altération. L'ouvrage joue son rôle de retenue, sans provoquer de perturbation affaiblissant le manteau. Autres avantages, son prix légèrement inférieur à celui des rateliers, sa facilité de réparation et sa discrétion dans le paysage.


En conclusion de cette partie sur les moyens de protection, nous voyons que les responsables ont à leur disposition un vaste arsenal de techniques. Chacune a ses avantages et ses inconvénients, et dans tous les cas pratiques on aura intérêt à passer en revue les différentes solutions possibles.

La solution préconisée sera toujours un compromis entre une efficassité maximale et un investissement en rapport avec la valeur de l'objectif à protéger. C'est parfois la combinaison de plusieurs techniques (défense temporaire+défense permanente) qui sera la bonne solution. Dans tous les cas, il sera prescrit une visite annuelle de contrôle des installations. La sécurité en montagne, et ailleurs, ne souffre aucune négligence et ne supporte aucune impasse.

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