Journées plénières 2008 Domaine géotechnique «Les digues et les karsts»

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Ève St-Hilaire
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1 Journées plénières 2008 Domaine géotechnique David MATHON CETE Normandie-Centre - LRPC de Blois Responsable de l unité Risques naturels géologiques David MATHON Page 1/25

2 Les digues et les karts Quels phénomènes, quels impacts sur les structures? Cas d étude (LRPC Blois) Une autre approche développée par le BRGM et la DIREN Centre David MATHON Page 2/25

3 Karst? Phénomène de dissolution de roches carbonatées par des circulations d eaux souterraines chargées en acide carbonique. La dissolution se produit donc préférentiellement aux endroits ou une fracturation existe dans le massif rocheux (fractures, diaclases, surface stratigraphique ). Une descente du niveau de la mer peut entraîner un épisode de dissolution par infiltration au travers des étages géologiques carbonatés. A l occasion d une transgression, ces poches de dissolution peuvent être comblées par des matériaux de remplissages de toute nature (sableux, argileux ). David MATHON Page 3/25

4 Effondrement karstique côté Loire David MATHON Page 4/25

5 Effondrements karstiques côté val David MATHON Page 5/25

6 Effondrement karstique affectant la digue (Jargeau 45) David MATHON Page 6/25

7 Quelles évolutions craindre? Un agrandissement de l orifice qui saperait la butée de la digue (effet mécanique) Une circulation d eaux souterraines sous le pied de la digue (risque d entraînement de matériaux) Un autre effondrement affectant le corps de digue qui diminuerait la cote de protection de celle-ci. David MATHON Page 7/25

8 Cas d étude : la levée du Rio à Orléans DDE 45 - AITL David MATHON Page 8/25

9 Levée du Rio à Orléans Rio David MATHON Page 9/25

10 Août 2007 : effondrement karstique David MATHON Page 10/25

11 Intervention d urgence Remplissage par des matériaux frottants David MATHON Page 11/25

12 Contexte géologique Alluvions coiffant les formations de l aquitanien Calcaire de Beauce connu pour son activité karstique David MATHON Page 12/25

13 Modèle géotechnique (basé sur ancienne prospection) Digue (matériaux sabloargileux) Rio Alluvions diverses Calcaire de Beauce David MATHON Page 13/25

14 Quelles investigations? David MATHON Page 14/25

15 Pied de digue côté Rio Investigations par panneaux électriques Tête de digue côté Rio Sd 1 Sd 2 Sd 3 Sd 4 David MATHON Page 15/25

16 tête de digue côté Val Investigations par panneaux électriques Sd 5 Sd 6 Sd 7 Pied de digue côté Val Sd 8 Sd 9 Sd 10 David MATHON Page 16/25

17 Sondages destructifs digue Marne Digue : 6 mètres Une couche marneuse indurée à la base de la digue «Marno calcaire» Très décompri mé Un substratum marnocalcaire hétérogène présentant des horizons très décomprimés Pas d alluvion! David MATHON Page 17/25

18 Répartition des anomalies David MATHON Page 18/25

19 Préconisations Répartition spatiale assez aléatoire des remplissages sur le linéaire étudié, Remplissages par des matériaux sableux facilement mobilisables par des circulations d eau, Le battage de la nappe est proche de la cote de ces remplissages, La morphologie du Rio favorise des écoulements souterrains sous la digue (lacet), Coupure des écoulements par un rideau de palplanches jusqu au calcaire dur David MATHON Page 19/25

20 Autre approche autre échelle de travail Projet de recherche BRGM - DIREN Centre «Détermination de la présence de karsts sous les levées domaniales du bassin de la Loire et réduction du risque d effondrement de la digue lié à la présence de ces conduits souterrains naturels» Objectifs : - Déterminer la présence des karsts sous les digues, - Les cartographier, - En évaluer le risque, - Rédiger un guide méthodologique travaux / risque karsts David MATHON Page 20/25

21 Avancement de l étude Carte de susceptibilité de présence de karsts le long du linéaire de la Loire : Cartographie réalisée en plusieurs étapes : - cartographie du substratum géologique de la Loire sur une zone tampon de 2 km, - estimation de la sensibilité de chaque formation à la dissolution - épaisseur du recouvrement alluvionnaire - étude des relations hydrogéologiques entre Loire et nappe. David MATHON Page 21/25

22 Résultats partiels 767 sites «karstiques» = Dolines, effondrements, gouffres, etc David MATHON Page 22/25

23 Résultats partiels David MATHON Page 23/25

24 Résultats David MATHON Page 24/25

25 Merci de votre attention David MATHON Page 25/25

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