Rapport d expertise :

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1 Rapport d expertise : Cadre de l expertise : Effondrement de terrain au n 21 rue Rembrandt à Ronchin (59) Avis du Brgm BRGM/RP FR Août 2012 Appuis aux administrations Appuis à la police de l eau Date de réalisation de l expertise : 17/08/2012 Localisation géographique du site de l expertise : n 21 rue Rembrandt à Ronchin, département du Nord. Auteur BRGM : F. Crastes de Paulet Demandeur : Préfecture du Nord, Service Interministériel Régional des Affaires Civiles et Économiques de Défense et de la Protection Civile (SIRACED-PC)

2 L original du rapport muni des signatures des Vérificateurs et Approbateurs est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Ce rapport est le produit d une expertise institutionnelle qui engage la responsabilité civile du BRGM. Ce document a été vérifié et approuvé par : Approbateur : Nom : J.-R. MOSSMANN Date : 27/08/2012 Vérificateur : Nom : O. RENAULT Date : 21/08/2012 Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Mots clés : expertise, appuis aux administrations, effondrement de terrain, mouvement de terrain, cavité souterraine, carrière souterraine, catiche, commune de Ronchin, arrondissement de Lille, département du Nord. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : F. CRASTES DE PAULET (2012) Rapport d expertise : Effondrement de terrain au n 21 rue Rembrandt à Ronchin (59) Avis du BRGM. Rapport final. BRGM/RP FR p., 12 fig., 2 annexes. BRGM, 2012, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM. 2 Im 002

3 Synthèse Contexte : Date de la formulation de la demande d expertise au BRGM : 27/07/2012 Demandeur : Préfecture du Nord, Service Interministériel Régional des Affaires Civiles et Économiques de Défense et de la Protection Civile (SIRACED-PC) Nature de l expertise du BRGM : Diagnostic de surface suite à l apparition d un effondrement de terrain au n 21 rue Rembrandt à Ronchin, en présence du propriétaire de la maison voisine (n 19), de M. Slon de la Police Municipale de Ronchin et de M. Crastes de Paulet du BRGM, le 17/08/2012. Situation du site : n 21 rue Rembrandt à Ronchin (Nord). Date d occurrence : antérieur à Faits constatés : L intervention du BRGM en date du 17 août 2012, a permis de constater un effondrement de terrain sur la parcelle AK 0192, n 21 rue Rembrandt à Ronchin. Cet affaissement est situé au droit d une catiche mal rebouchée par le passé (date inconnue). L effondrement, localisé dans une zone de friche proche d une habitation, s est produit antérieurement à Il atteint environ 3 m de diamètre en surface et plus de 6-8 m de profondeur. Diagnostic du BRGM : La présence d un réseau de carrières souterraines est avérée au droit de la parcelle AK-0192 du 21 rue Rembrandt à Ronchin. L effondrement est situé à l aplomb d une catiche mal rebouchée et déjà identifiée comme instable par le SDICS sur des documents de L effondrement est visiblement ancien (antérieur à 2010) mais reste soumis à des chutes irrégulières de matériaux. Lors d une visite de la carrière souterraine à partir d une parcelle voisine, l emplacement et l étendue de l effondrement ont pu être appréciés mais il reste difficile de statuer sur la stabilité des terrains à proximité : les galeries semblent dans un bon état général et permettent un accès à une partie de l effondrement étudié. Une fissure a été constatée sur un pilier. Il n a pas pu être établi avec certitude si celle-ci est d origine géologique, mécanique (poids des terrains supérieurs) ou climatique (alternance des périodes de gel et de dégel). La dernière hypothèse semble néanmoins la plus plausible. Le pilier affecté ne porte pas les fondations de l habitation la plus proche mais une mauvaise évolution pourrait fragiliser la répartition des charges et créer un nouvel effondrement. Recommandations du BRGM : Un risque d évolution de l effondrement et des galeries souterraines proches est possible à moyen terme, remettant en cause la sécurité des biens et des personnes. Les actions immédiates suivantes sont donc vivement recommandées : Installation d un périmètre de sécurité autour de l effondrement (pose d une grille d un diamètre supérieur à celui du trou et d une barrière grillagée autour) sur la parcelle AK-0192 ; Limitation du risque d élargissement du trou en surface (pose d une bâche imperméable d un diamètre supérieur à celui de l effondrement afin de limiter le ruissellement le long des parois) ; Demande d intervention d un bureau d étude en géotechnique qui devra mettre en évidence la localisation et le volume des vides résiduels dans la zone effondrée et en direction de la parcelle AK Il préconisera aussi les travaux nécessaires au traitement pérenne de l effondrement et à la mise en sécurité de cette carrière souterraine sous les enjeux affectés (pose d une dalle en béton armée, système de contention du cône de remblai dans les galeries, suivi annuel, etc). La nature et le volume de la campagne de reconnaissance restent de la responsabilité du bureau d études. Im 002 3

4 En attendant la conclusion des études et travaux, la Mairie de Ronchin et la Préfecture du Nord doivent être tenues informées de toute évolution significative de l affaissement de terrain. 4 Im 002

5 Sommaire 1. Contexte Situation du site Situation géographique de la parcelle Cadre géologique et hydrogéologique Contexte souterrain Faits constatés Diagnostic Recommandations Annexes Demande d intervention de la Préfecture Plans du PER de RONCHIN Liste des figures Figure 1 : Localisation du site (fond : IGN 1/25000)... 7 Figure 2 : Contexte hydrogéologique local de l effondrement (BRGM ; IGN)... 8 Figure 3 : Géologie du sondage 00147C1883/S4 (BSS)... 9 Figure 4 : Carte de localisation des carrières souterraines de craie sur plan cadastral (Source : Mairie de Ronchin Plan du SDICS) Figure 5 : Localisation de l effondrement sur plan cadastral (extrait de 11 Figure 6 : Vue rapprochée de l effondrement Figure 7 : Vue générale de l effondrement Figure 8 : Vue en coupe de l effondrement Figure 9 : Photographie de l'effondrement observé depuis une galerie souterraine (Source: BRGM) Figure 10 : Carte des carrières souterraines actualisée suite à la visite (Sources: SDICS - BRGM) Figure 11 : Photographie de la partie supérieure d'une catiche depuis la carrière souterraine Figure 12 : Photographie de la fissure observée (Source : BRGM) Im 002 5

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7 1. Contexte Suite à l apparition d un effondrement de terrain au n 21 rue Rembrandt à Ronchin, le Service Interministériel Régional des Affaires Civiles et Économiques de Défense et de la Protection Civile (SIRACED-PC) de la Préfecture du Nord a sollicité le BRGM afin d établir un diagnostic de surface de ces évènements. Le BRGM s est rendu sur place le 17/08/2012 pour examiner les lieux. Il s agissait, d une part, d expliquer si possible le phénomène et de constater l étendue des désordres et, d autre part, d établir un diagnostic en vue de proposer un périmètre de sécurité et de recommander des solutions de réduction du risque. 2. Situation du site 2.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA PARCELLE La commune de Ronchin est située au sud-est de Lille. Le n 21 rue Rembrandt est situé dans la partie sud de la commune de Ronchin. Cette parcelle concernée par l effondrement est identifiée au cadastre par la référence AK-0192 (d après le site internet 21 rue Rembrandt Figure 1 : Localisation du site (fond : IGN 1/25000) Im 002 7

8 2.2 CADRE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE La carte géologique harmonisée au 1/ du Nord - Pas de Calais (cf. Figure 2) indique que le site est positionné sur des limons d âge quaternaire recouvrant la craie blanche séno-turonienne (Crétacé supérieur). Limon lœssique avec cailloutis de base à silex et vestiges yprésiens, sparnaciens et landéniens reposant sur les argiles et tuffeaux du Thanétien inférieur indifférenciés, Quaternaire Limon + RS / Craie blanche du Coniacien - Santonien, Quaternaire Craie du Coniacien Santonien, Tertiaire Forage / puits enregistré en BSS Isopièze de la craie (Hautes eaux de mai 2009) Isopièze de la craie (Basses eaux d octobre 2009) Effondrement Figure 2 : Contexte hydrogéologique local de l effondrement (BRGM ; IGN) La nappe de la craie est située entre 25 et 30 m d altitude en hautes eaux 2009 (cf. Figure 2), soit entre 25 et 30 m de profondeur au droit de la parcelle étudiée, située à environ l altitude de 55 m NGF. Dans la Banque de données du Sous-Sol (BSS) : le sondage 00147C1883/S4, situé à 250 m au sud du site d étude, indique que le toit de la craie séno-turonienne se trouve vers 3,5 m de profondeur (cf. Figure 3). Il n y a pas de sondage répertorié dans la BSS au droit du site étudié. 8 Im 002

9 Profondeur Lithologie Stratigraphie De 0 à 0,2 m Superficiel : terre Quaternaire De 0,2 à 1 m Superficiel : limon marron Quaternaire De 1 à 1,5 m Superficiel : limon marron avec granules de craie Quaternaire De 1,5 à 3,5 m Superficiel : limon sableux Quaternaire De 3,5 à 15 m Craie Sénonien Figure 3 : Géologie du sondage 00147C1883/S4 (BSS) 2.3 CONTEXTE SOUTERRAIN La présence de cavités souterraines est avérée sur la commune de Ronchin. Il existe en effet de nombreuses carrières souterraines de craie appelées «catiches» qui ont été décrites et cartographiées par l ancien SDICS (Service départemental d inspection des carrières souterraines, dissout en 2007). Les cartes et informations existantes sur ces carrières souterraines sont consultables en mairie de Ronchin et au BRGM ( et archives du BRGM-Nord-Pas de Calais). La Figure 4 indique qu il existe un réseau de carrières souterraines de craie sous la parcelle AK 0192 du n 21 rue Rembrandt (indiquée en vert). Cette carte correspond à un document établi vers 1970 et mis à jour en 1999 par le SDICS. Le BRGM ignore si, depuis cette date, des catiches ont été remblayées, consolidées, ou laissées telles quelles. D après la liste des interventions du SDICS, quatre effondrements ont déjà eu lieu au niveau de la rue Rembrandt de Ronchin : 2 sur la parcelle étudiée (janvier 1999 et janvier 2002) et 2 sous une habitation (février 1995). Le bâtiment le plus proche est situé sur la parcelle adjacente (AK rue Rembrandt) et repose sur une série de piliers non atteints par l effondrement. Le mur séparant les deux parcelles est à moins de 2 mètres du bord sud-est de l effondrement. Les hauteurs de vide sous les bouchons ne sont pas indiquées ; en général, elles peuvent atteindre 10 à 20 m. Dans le Plan d Exposition aux Risques naturels prévisibles de mouvement de terrain approuvé en 1988 (Annexe 6.2, également téléchargeable sur la parcelle du n 21 rue Rembrandt est située : - en aléa fort, c est-à-dire en «zones dans lesquelles ont été observés les phénomènes et dans lesquelles la présence de carrières souterraines est attestée, soit par leur connaissance réelle, soit par les documents d archives, soit par les études de sol existantes» ; - et en zone bleue, c est-à-dire en zone «exposée à un risque d effondrement de terrain dû à la présence identifiée ou potentielle de cavités souterraines où des mesures de prévention sont administratives ou techniques peuvent être envisagées». Im 002 9

10 Figure 4 : Carte de localisation des carrières souterraines de craie sur plan cadastral (Source : Mairie de Ronchin Plan du SDICS) Le polygone vert représente la géométrie de la parcelle AK 0192 ; la position approximative de l effondrement est indiquée en rouge transparent. 3. Faits constatés Lors de notre intervention, un seul effondrement de terrain a été constaté. Il est décrit dans les paragraphes suivants et localisé sur le plan cadastral en Figure 5. Les coordonnées géographiques de l effondrement de terrain ont été relevées à l aide d un GPS (Lambert 2 étendu, précision +/-5 m) : X = m et Y = m 10 Im 002

11 Effondrement de terrain Figure 5 : Localisation de l effondrement sur plan cadastral (extrait de Im

12 La date de l effondrement de terrain est inconnue. D après les informations récoltées, il est antérieur au printemps 2010 et semble avoir faiblement évolué au cours des dernières années : la présence d une couche de terre végétale plus jeune sur des terrains préalablement éboulés (déjà patinés par les conditions météorologiques) a été constatée. D après la Figure 4, cet effondrement est situé quasiment au droit d une catiche dont le rebouchage aurait été mal réalisé selon le SDICS («remblayée avec des bidons équilibre instable»). Le trou en surface mesure environ 3 m de diamètre et ses parois sont peu fracturées. Le diamètre du trou se rétrécit dans sa partie supérieure puis s élargit au niveau du toit de la cavité qui est de forme cylindrique avec une voûte (soutenant un «bouchon» de craie maçonnée). La profondeur du trou est supérieure à 6 m, probablement comprise entre 8 et 10 m : la mesure rendue difficile à cause de la pente de l effondrement et de la présence d un cône de débris au fond. Depuis la surface, on constate que le fond contient des fragments de terre brune (terre végétale?), de craie de couleur claire et de déchets divers. Une échelle métallique y a également été posée. Cet effondrement est situé à plus de 5 mètres de l habitation et à environ 2 mètres de la limite nord-ouest du jardin, matérialisée par un mur et une haie de cyprès (cf. Figure 7). Le trou a été recouvert d une tôle, d une poutre en bois et d un tube métallique en guise de protection. L effondrement n est donc que partiellement obturé (cf. Figure 7). Il n y a pas de périmètre de protection autour du trou et, d après la police municipale, la parcelle n est pas entièrement clôturée. 1 m Figure 6 : Vue rapprochée de l effondrement 12 Im 002

13 3 m Figure 7 : Vue générale de l effondrement (haie de cyprès correspondant à la limite entre les 2 parcelles) Figure 8 : Vue en coupe de l effondrement Im

14 Grâce aux aménagements réalisés dans le sous-sol de la parcelle AK-0191, une partie de la carrière souterraine a pu être visitée. En se fiant au plan du SDICS, l emplacement de la cavité a été confirmé et il a été constaté la présence d un cône d éboulement de plusieurs mètres de hauteur au niveau du trou formé en surface de la parcelle (cf. Figure 9). La possibilité d apercevoir la lumière extérieure dans la galerie ne laisse aucun doute sur la correspondance du cône d éboulis avec le trou formé en surface. 1 m Figure 9 : Photographie de l'effondrement observé depuis une galerie souterraine (Source: BRGM) Légende du schéma de la photo illustrée de droite : Polygone beige clair : cône d éboulement de craie recouvrant des déchets divers Polygone marron : terre végétale (ou limons) éboulés récemment Polygone bleu clair : ouverture laissant filter la lumière (non visible suite à l utilisation d un flash) La poursuite de la visite et une discussion avec le propriétaire de la parcelle AK-0192 ont également permis de constater que la carrière reste hors d eau toute l année (un puits existerait dans la zone : l eau y serait visible à plusieurs mètres sous le fond de la carrière). Des cônes d éboulement ont été cartographiés et sont le résultat de la réalisation de dalles carrées de béton (notées de A à Z sur la plan) pour la voirie et les fondations de la maison (cf. Figure 10). 14 Im 002

15 Figure 10 : Carte des carrières souterraines actualisée suite à la visite (Sources: SDICS - BRGM) Légende de la carte : Mur récent équipé d une porte Mur récent Effondrement étudié Effondrement (apparu suite à la pose de dalle en béton) Fissure Eau sur les parois Mis à part les dalles récentes, les catiches semblent toutes terminées dans leur partie supérieure par une juxtaposition de moellons de craie (cf. Figure 11). D après les premières observations, ces derniers ont l air d être dans un bon état (pas de pierres manquantes, symétrie radiale conservée, pas de remontée du toit). Deux techniques différentes d extraction ont été probablement utilisées sur cette partie de la commune : la hauteur du toit est nettement plus important dans le réseau partant au nord-est de la cavité 36 que dans celui partant au sud-ouest de cette dernière. Une investigation rapide de plusieurs toits (plafonds) n a pas permis de mettre en évidence de fractures/fissures majeures. Im

16 Figure 11 : Photographie de la partie supérieure d'une catiche depuis la carrière souterraine (Source: BRGM) Il est à noter que le mur nord-ouest de la cavité 38 (à promixité d un des 3 nouveaux murs) présente une fissure d échelle métrique et d orientation sub-verticale (cf. Figure 12). La construction du mur a été motivée par la présence d eau gelée sur ce mur et celui du pilier adjacent ; d après le propriétaire de la parcelle, celle-ci se formerait avec l arrivée d air froid via l effondrement étudié dans ce rapport. Néanmoins, aucune observation de ce phénomène n a pu être faite lors de la visite. Figure 12 : Photographie de la fissure observée (Source : BRGM) 16 Im 002

17 4. Diagnostic La présence d un réseau de carrières souterraines est avérée au droit de la parcelle AK-0192 du 21 rue Rembrandt à Ronchin. L effondrement est situé à l aplomb d une catiche mal rebouchée et déjà identifiée comme instable par le SDICS sur des documents de L effondrement est visiblement ancien (antérieur à 2010) mais reste soumis à des chutes irrégulières de matériaux. Lors d une visite de la carrière souterraine à partir d une parcelle voisine, l emplacement et l étendue de l effondrement ont pu être appréciés mais il reste difficile de statuer sur la stabilité des terrains à proximité : les galeries semblent dans un bon état général et permettent un accès à une partie de l effondrement étudié. Une fissure a été constatée sur un pilier. Il n a pas pu être établi avec certitude si celle-ci est d origine géologique, mécanique (poids des terrains supérieurs) ou climatique (alternance des périodes de gel et de dégel). La dernière hypothèse semble néanmoins la plus plausible. Le pilier affecté ne porte pas les fondations de l habitation la plus proche mais une mauvaise évolution pourrait fragiliser la répartition des charges et créer un nouvel effondrement. 5. Recommandations Un risque d évolution de l effondrement et des galeries souterraines proches est possible à moyen terme, remettant en cause la sécurité des biens et des personnes. Les actions immédiates suivantes sont donc vivement recommandées : Installation d un périmètre de sécurité autour de l effondrement (pose d une grille d un diamètre supérieur à celui du trou et d une barrière grillagée autour) sur la parcelle AK ; Limitation du risque d élargissement du trou en surface (pose d une bâche imperméable d un diamètre supérieur à celui de l effondrement afin de limiter le ruissellement le long des parois) ; Demande d intervention d un bureau d étude en géotechnique qui devra mettre en évidence la localisation et le volume des vides résiduels dans la zone effondrée et en direction de la parcelle AK Il préconisera aussi les travaux nécessaires au traitement pérenne de l effondrement et à la mise en sécurité de cette carrière souterraine sous les enjeux affectés (pose d une dalle en béton armée, système de contention du cône de remblai dans les galeries, suivi annuel, etc). La nature et le volume de la campagne de reconnaissance restent de la responsabilité du bureau d études. En attendant la conclusion des études et travaux, la Mairie de Ronchin et la Préfecture du Nord doivent être tenues informées de toute évolution significative de l effondrement de terrain. Im

18 6. Annexes 6.1 DEMANDE D INTERVENTION DE LA PREFECTURE 18 Im 002

19 6.2 PLANS DU PER DE RONCHIN Source : 21 rue Rembrandt Im

20 21 rue Rembrandt 20 Im 002

21 BRGM Centre technique 3, avenue Claude-Guillemin BP Orléans Cedex 2 - France Tel BRGM Nord - Pas-de-Calais Synergie Park 6 ter, rue Pierre et Marie Curie Lezennes France Tél. :