Rainwater infiltration and seismicity induced slope stability on residual soil using resistivity and microtremor measurements

par Dwa Desa Warnana

Thèse de doctorat en Géosciences et ressources naturellesGéosciences et ressources naturelles

Sous la direction de Ria Asih Aryani Soemitro et de Alain Tabbagh.

Soutenue en 2013

à Paris 6 en cotutelle avec l'Institut Teknologi Sepuluh Nopember .

  • Titre traduit

    Etude de la stabilité de pente induite par l'infiltration de la pluie et l'activité sismique à partir de mesures de la résistivité électrique et des micro-trémors


  • Résumé

    On évalue dans ce travail, en saison sèche comme en saison humide, la stabilité des pentes face à l’infiltration de la pluie et à l’activité sismique. Deux méthodes sont utilisées : la mesure de la résistivité électrique et celle des micro-trémors. Elles ont été mise en œuvre à Kemuning Lor Arjasa, Jember et Sumber Aji, Batu Malang. Les paramètres géotechniques et la résistivité des sols sont aussi analysés au laboratoire. Les données ainsi acquises, appuyées sur les modèles pétro-physiques, ont permis de proposer une interprétation quantitative de la structure du sous-sol. La mesure des micro-trémors est utilisée pour mieux comprendre les effets des tremblements de terre, définir des périodes propres des sites et localiser les pics d’amplitude (méthode du rapport déplacement horizontal sur déplacement vertical). On a pu ainsi proposer un indice de vulnérabilité et un déplacement en cisaillement. Les effets de la teneur en eau, de la cohésion, du poids spécifique et de l’angle de friction sur la résistivité électrique ont été précisés et un facteur empirique de sécurité a été déterminé et appliqué au suivi de résistivité en 2D en chaque lieu A Jember la pente est critique en saison humide. L’instabilité de pente induite par les séismes a pu être évaluée à partir de l’indice de vulnérabilité, elle est plus grande en saison humide qu’en saison sèche.


  • Résumé

    This study aims to assess in the dry and rainy seasons the stability of slopes due to rain water infiltration and seismicity using resistivity and micro-tremor methods in Kemuning Lor Arjasa, Jember and Sumber Aji, Batu Malang. Geotechnical parameters and resistivity measurements in laboratory had also been carried out. A more detailed subsurface image deriving resistivity is verified to obtain quantitatively interpretation using geotechnical measurements and laboratory data as well as a petro-physical relation constitutive model. Microtremor measurements are used to better understand the soil effect induced by earthquakes. Hence, site period and peak amplitude is estimated from horizontal to vertical spectral ratio (HVSR) at study site. Finally, the slope stability that depends on soil vulnerability index and shear strain is able to calculate. The effects of moisture content, cohesion, unit weight, and friction angle on soil resistivity were determined. An empirical safety factor equation based on the rainwater infiltration-resistivity interaction and slope angles were determined and applied to 2-D resistivity monitoring in each location. It had been found that Jember slope was critical in the rainy season. The earthquake induced slope stability is assessed using the calculation of the soil vulnerability index and shear strain from microtremor measurements. The earthquake induced slope stability in the rainy season is found to be more vulnerable than in the dry season.

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  • Détails : 1 vol. (208 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-182

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