Lamothe (43) Éboulement du mur de soutènement de l esplanade de l église. Avis du BRGM. Rapport final

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1 Lamothe (43) Éboulement du mur de soutènement de l esplanade de l église Avis du BRGM Rapport final BRGM/RP FR mai 2005

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3 Lamothe (43) Éboulement du mur de soutènement de l esplanade de l église Avis du BRGM Rapport final BRGM/RP FR mai 2005 Étude réalisée dans le cadre des opérations de Service public du BRGM PIRA04 O. Renault Vérificateur : Nom : C. MATHON Date : 12 mai 2005 Signature : Approbateur : Nom : P. ROCHER Date : 12 mai 2005 Signature : Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000. M 003 SIMP - MARS. 05

4 Mots clés : Oligocène, éboulement, effondrement, mur de soutènement, cavités souterraines, Lamothe, Haute-Loire. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Renault O. (2005) Lamothe (43) Éboulement du mur de soutènement de l esplanade de l église - Avis du BRGM. BRGM/RP FR, 18 p, 16 ill. BRGM, 2005, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM.

5 Synthèse A la demande de la Préfecture de la Haute-Loire et dans le cadre de sa mission d appui aux administrations, le BRGM est intervenu le 19 avril 2005 sur la commune de Lamothe afin de fournir un avis géologique sur l éboulement du mur de l esplanade de l église de la commune, survenu dans la nuit du 16 au 17 avril 2005 après un épisode pluvieux important. L éboulement a concerné le perré maçonné situé au pied du mur de l esplanade de l église de Lamothe (43). Ce perré était plaqué sur le terrain naturel constitué par des sables et argiles rouges indurés, probablement d âge oligocène. Le terrain naturel n a pratiquement pas été concerné par l éboulement : des blocs de maçonnerie, représentant un volume d environ 30 m 3, ont glissé sur une pente à 45, terminée par un mur de soutènement de 5 à 6 m de haut. Un bloc de maçonnerie d environ 2 m 3 a franchi ce mur et a traversé le toit du garage de Monsieur André JARLIER, écrasant la voiture qui se trouvait à l intérieur. Dans l immédiat, de nouveaux blocs de maçonnerie pouvant se propager dans la pente, il est recommandé d interdire strictement l accès à la cour, aux granges et au garage de Monsieur JARLIER. D autre part, l éboulement du perré ayant pu fragiliser le mur de soutènement de l esplanade de l église, il est recommandé d interdire l accès à cette partie de l esplanade et de surveiller l évolution du mur à l aide de témoins. L examen élargi du mur de l esplanade de l église montre que celui-ci est en mauvais état (fissuration, léger affaissement de l esplanade, bombements de certaines parties du mur, colonisation par la végétation, mauvais drainage). Il est donc recommandé de faire intervenir un bureau d études spécialisé en géotechnique qui devra définir les solutions de confortement du mur de soutènement (édification de contreforts, amélioration du drainage ). Le site étant inscrit, il est recommandé que le travail du bureau d études géotechnique soit associé à celui d un cabinet spécialisé en architecture des monuments anciens. Enfin, il apparaît que la butte de l église de Lamothe est creusée par de multiples galeries dont certaines ont généré des fontis à proximité de la zone d éboulement. Il faut que ces galeries, à considérer comme des facteurs d instabilité supplémentaires vis-à-vis des constructions établies sur la butte de l église (murs, habitations ), soient recensées, cartographiées et que leur état de stabilité soit évalué. BRGM/RP FR Rapport final -3-

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7 Sommaire 1. Introduction Contexte géologique Examen du site le 19 avril EXAMEN DE L ÉBOULEMENT EXAMEN DU MUR DE L ESPLANADE EXAMEN ÉLARGI DE LA BUTTE DE L ÉGLISE Avis du BRGM ANALYSE DES CAUSES DE LA CHUTE DU PERRÉ ANALYSE DU RISQUE RECOMMANDATIONS EN MATIÈRE DE SECURISATION Conclusion...21 BRGM/RP FR Rapport final -5-

8 Liste des illustrations Illustration 1 : Localisation du site sur le fonds IGN à 1/ Illustration 2 : Extrait de la carte géologique n 766 de Brioude à 1/ montrant la situation du lieu de l expertise... 9 Illustration 3 : Report approximatif des observations sur le fonds cadastral à 1/ Illustration 4 : Vue globale de l éboulement Illustration 5 : Bloc de maçonnerie d environ 2 m 3 passé au travers du garage Illustration 6 : Vue de l éboulement depuis le haut du mur de l esplanade de l église Illustration 7 : Zoom sur la partie éboulée du perré Illustration 8 : Vue de détail sur le haut de la partie décrochée du perré sur le complexe sabloargileux rouge Illustration 9 : Effet de bombement du mur de l esplanade entre les contreforts Illustration 10 : Fissuration du mur de l esplanade au-dessus de l éboulement Illustration 11 : Vue de détail sur la dégradation du mur de l esplanade au-dessus de l éboulement Illustration 12 : Fissuration de la stèle du Christ Illustration 13 : Fontis dû à la présence d une ancienne galerie à proximité d une habitation Illustration 14 : Fontis sur la parcelle n Illustration 15 : Vue sur l entrée effondrée d une galerie sur la parcelle n Illustration 16 : Anciennes entrées de galeries murées parcelles n 270 à BRGM/RP FR Rapport final -6-

9 1. Introduction A la demande de la Préfecture de la Haute-Loire et dans le cadre de sa mission d appui aux administrations, le BRGM est intervenu sur la commune de Lamothe afin de fournir un avis géologique sur l éboulement du mur de soutènement de l esplanade de l église survenu dans la nuit du 16 au 17 avril L avis du BRGM est fondé sur une visite du site effectuée le 19 avril 2005 en présence de Monsieur Gérard GRIMAULT, Maire de Lamothe, de Messieurs Toussaint ROCHETTE et Albert BARRET, adjoints au Maire, de Monsieur Bernard AVOND de la DDE de la Haute-Loire, de Monsieur André JARLIER, propriétaire du garage et de la cour touchés par l éboulement et de Monsieur Olivier RENAULT, du BRGM (Service Géologique Régional Rhône-Alpes). Illustration 1 : Localisation du site sur le fonds IGN à 1/ BRGM/RP FR Rapport final -7-

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11 2. Contexte géologique D après la carte géologique à 1/ n 766 de Brioude, l église de Lamothe est située sur une butte constituée par un ensemble détritique sablo-argileux indifférencié d âge Oligocène (gs). Ce complexe sablo-argileux de couleur rouge présente une induration assez remarquable au point d affleurer sous forme de talus parfois abrupts. Cette formation est localement recouverte ou bordée par d anciennes terrasses fluviatiles de l Allier d âge quaternaire. Illustration 2 : Extrait de la carte géologique n 766 de Brioude à 1/ montrant la situation du lieu de l expertise BRGM/RP FR Rapport final -9-

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13 3. Examen du site le 19 avril 2005 Illustration 3 : Report approximatif des observations sur le fonds cadastral à 1/1 000 BRGM/RP FR Rapport final -11-

14 3.1. EXAMEN DE L ÉBOULEMENT Illustration 4 : Vue globale de l éboulement Illustration 5 : Bloc de maçonnerie d environ 2 m 3 passé au travers du garage L éboulement a concerné une partie du perré maçonné situé au pied du mur d enceinte (faisant soutènement) de l église de Lamothe. La maçonnerie, épaisse d environ 60 à 70 cm, était plaquée sur le terrain naturel constitué de sables et argiles indurés, d âge oligocène probable, sur une forte pente (au moins 45 ). Cette pente est limitée dans sa partie inférieure par un mur de soutènement d environ 5/6 m de haut, au pied duquel sont situés un garage et deux granges (parcelles n 275 et 276) appartenant à Monsieur JARLIER. L éboulement n a pratiquement pas concerné le terrain naturel. On peut considérer que la maçonnerie a glissé sur les sables et argiles rouges probablement à la faveur des fortes pluies du week-end. En effet, il n existe pas de système de drainage de cette maçonnerie (barbacanes) et l eau d infiltration accumulée derrière celle-ci a dû à la fois exercer une poussée derrière le perré BRGM/RP FR Rapport final -12-

15 (mise en charge hydraulique) et imbiber les argiles qui à sa base ont pu jouer un rôle de couche «savon». Le perré a été déstabilisé sur environ 50 m 2 (8 m de large sur 6 m de haut), ce qui représente un volume d environ 30 m 3. Seule une faible partie de la maçonnerie s est propagée dans la pente : quelques blocs ont été stoppés par le muret d une des deux granges de Monsieur JARLIER, mais l un d entre eux d environ 2 m 3, est passé à côté du muret et s est fracassé sur le garage de Monsieur JARLIER (écrasant de ce fait la voiture qui se trouvait à l intérieur). Illustration 6 : Vue de l éboulement depuis le haut du mur de l esplanade de l église Illustration 7 : Zoom sur la partie éboulée du perré BRGM/RP FR Rapport final -13-

16 Illustration 8 : Vue de détail sur le haut de la partie décrochée du perré sur le complexe sabloargileux rouge 3.2. EXAMEN DU MUR DE L ESPLANADE Il s agit d un mur en pierres maçonnées censé faire office de soutènement. Au-dessus de la zone d éboulement du perré, le mur de l esplanade de l église présente une hauteur de 5 à 6 m. Ce mur est globalement en mauvais état et l on observe plusieurs fissures : - en façade, sur le coin sud-est du mur ; - au niveau du parapet sommital de l esplanade. Ces fissures sont anciennes mais il n est pas impossible que certaines aient rejoué suite à l éboulement du perré. La partie sommitale de ce mur est colonisée par la végétation. A l Ouest de la zone effondrée, le perré est absent et le mur, de hauteur beaucoup plus importante (10 à 12 m), est stabilisé par quatre contreforts en pierres maçonnées. On remarque que les parties sommitales du mur entre les contreforts présentent un bombement et une colonisation par la végétation. D autre part, un phénomène d affaissement du bord de l esplanade surplombante est perceptible. Cela se traduit par une fissuration du parapet sommital et de la stèle du Christ (fissures rebouchées au ciment). BRGM/RP FR Rapport final -14-

17 Illustration 9 : Effet de bombement du mur de l esplanade entre les contreforts Illustration 10 : Fissuration du mur de l esplanade audessus de l éboulement Illustration 11 : Vue de détail sur la dégradation du mur de l esplanade au-dessus de l éboulement Illustration 12 : Fissuration de la stèle du Christ BRGM/RP FR Rapport final -15-

18 3.3. EXAMEN ÉLARGI DE LA BUTTE DE L ÉGLISE L examen élargi de la butte de l église indique la présence de multiples galeries dont les accès sont aujourd hui murés ou effondrés. En surface, ces effondrements se traduisent par au moins deux fontis repérés le jour de l expertise. L un de ces fontis, situé à proximité d une habitation, a été partiellement rebouché par une dalle en béton (illustration 13). La mairie signale qu il n existe aucun plan de ces galeries, ni même aucun recensement des anciennes entrées. Illustration 13 : Fontis dû à la présence d une ancienne galerie à proximité d une habitation Illustration 14 : Fontis sur la parcelle n 274 Illustration 15 : Vue sur l entrée effondrée d une galerie sur la parcelle n 274 Illustration 16 : Anciennes entrées de galeries murées parcelles n 270 à 273 BRGM/RP FR Rapport final -16-

19 4. Avis du BRGM 4.1. ANALYSE DES CAUSES DE LA CHUTE DU PERRÉ La déstabilisation de la maçonnerie du perré situé au pied du mur de l esplanade de l église de Lamothe est due aux éléments suivants : - fortes intempéries enregistrées au mois d avril qui ont probablement engendré une accumulation d eau entre le terrain naturel et le perré et favorisé la déstabilisation de ce dernier ; - absence d entretien du perré, colonisé par la végétation arbustive, et maçonneries vieillissantes ; - défaut de conception du perré qui ne comporte pas de système pour évacuer les surpressions hydrostatiques (barbacanes) ANALYSE DU RISQUE Dans l immédiat, le risque est que : - les maçonneries du perré continuent à se propager dans la pente et atteignent la parcelle de M. JARLIER (granges, cour et garage) ; - fragilisé, le mur de l esplanade qui surplombe le perré s effondre à son tour sur la parcelle de M. JARLIER (granges, cour et garage). A plus long terme, il apparaît que : - la stabilité du mur de l esplanade dans la zone des contreforts n est pas satisfaisante (affaissement, fissures). Il existe un risque de déchaussement de pierres dans la partie haute du mur. A long terme, on ne peut exclure une déstabilisation des contreforts et du mur qui ne semble pas fondé de manière particulière et joue plus un rôle de parement (protection des terrains contre l érosion) que d un véritable soutènement (hors contreforts) ; - la présence de galeries souterraines d extension non connue sous la butte de l église induit un risque supplémentaire : risque de déstabilisation du bâti par apparition de fontis ou tassement des terrains sus-jacents à la suite d éventuels effondrements. BRGM/RP FR Rapport final -17-

20 4.3. RECOMMANDATIONS EN MATIÈRE DE SECURISATION Dans l immédiat L accès à la cour de Monsieur JARLIER doit être strictement interdit aux personnes et aux véhicules, le portail donnant sur la rue fermé à clé. Cette recommandation vaut également pour les granges situées de part et d autre de la cour dont les murs amonts peuvent être endommagés, voire ruinés par des blocs. L accès à la maison de Monsieur JARLIER doit se faire directement depuis la rue et non plus par la cour. D autre part, le mur de soutènement de l église situé au-dessus de l éboulement doit être interdit aux personnes car la déstabilisation du perré a pu le fragiliser. Dans l attente d une solution de confortement du perré, il est important que les fissures du mur, probablement anciennes mais qui ont pu rejouer à la suite de l éboulement, soit surveillées quotidiennement à l aide de témoins en ciment et de fissuromètres (jauges plastiques). En cas d évolution manifeste, il est recommandé d avertir un spécialiste. A court et moyen termes La solution de confortement du perré et du mur d enceinte de l église devra être définie par un ou des bureaux d études (bureau d étude géotechnique pour la stabilité du mur associé à un architecte spécialisé dans la restauration des monuments anciens, le site étant inscrit). Cette solution de confortement devra être définie dans le cadre plus large d une étude de stabilité du mur d enceinte de l esplanade de l église qui présente des signes de vieillissement (fissuration, affaissement, bombement et déchaussement des pierres maçonnées, colonisation par la végétation, ). De plus, le mur de l esplanade est mal drainé : absence de barbacanes et de gestion des eaux de ruissellement sur l esplanade de l église. Des solutions devront donc être trouvées de ce point de vue. Le canevas de l étude sera le suivant : - examen du mur de l esplanade (géométrie, fondation, constitution ) ; - détermination des caractéristiques géotechniques des matériaux (cohésion, angle de frottement...) : on pourra éventuellement se servir de sondages déjà réalisés sur la butte de l église ; - analyse de la stabilité du mur avec un logiciel de type TALREN 97 ; - détermination des solutions de confortement du mur (reconstruction d un perré ou édification de nouveaux contreforts) et des solutions de drainage associées. Avant l intervention du bureau d études, il est recommandé de faire enlever la végétation arbustive du mur par une société spécialisée dans les travaux acrobatiques. BRGM/RP FR Rapport final -18-

21 Il est également important que les anciennes galeries situées sous la butte de l église soient recensées et cartographiées afin de prévenir d éventuels désordres (fontis, déstabilisation des terrains et des ouvrages sus-jacents). Cette action pourrait être réalisée dans un premier temps par des spéléologues et/ou des amateurs d histoire. Pour les galeries murées, des sondages à l endoscope sont possibles afin de déterminer leur géométrie. D une manière générale, l accès de ces galeries doit être interdit mais pas condamné, de manière à permettre leur inspection. BRGM/RP FR Rapport final -19-

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23 5. Conclusion L éboulement du perré situé au pied du mur de l esplanade de l église de Lamothe (43) s est déclenché dans la nuit du 16 au 17 avril 2005 après un épisode pluvieux important. Les blocs de maçonnerie ont glissé sur une pente à 45, terminée par un mur de soutènement de 5 à 6 m de haut. Un bloc de maçonnerie d environ 2 m 3 a franchi ce mur et a traversé le toit du garage de Monsieur André JARLIER, écrasant la voiture qui se trouvait à l intérieur. Dans l immédiat, de nouveaux blocs de maçonnerie pouvant se propager dans la pente, il est recommandé d interdire strictement l accès à la cour, granges et garage de Monsieur JARLIER. D autre part, l éboulement du perré ayant pu fragiliser le mur de soutènement de l esplanade de l église, il est recommandé d interdire l accès à cette partie de l esplanade et de surveiller l évolution du mur à l aide de témoins. L examen élargi du mur de l esplanade de l église montre que celui-ci est en mauvais état (fissuration, léger affaissement de l esplanade, bombements de certaines parties du mur, colonisation par la végétation, mauvais drainage). Il est donc recommandé de faire intervenir un bureau d études spécialisé en géotechnique qui devra définir les solutions de confortement du mur de soutènement (édification de contreforts, amélioration du drainage ). Le site étant inscrit, il est recommandé que le travail du bureau d études géotechnique soit associé à celui d un cabinet spécialisé en architecture des monuments anciens. Enfin, il apparaît que la butte de l église de Lamothe est creusée par de multiples galeries dont certaines ont généré des fontis. Il est nécessaire que ces galeries, à considérer comme des facteurs d instabilité supplémentaires vis-à-vis constructions établies sur la butte de l église (murs, habitations ), soient recensées, cartographiées et que leur état de stabilité soit évalué. BRGM/RP FR Rapport final -21-

24 Centre scientifique et technique 3, avenue Claude-Guillemin BP Orléans Cedex 2 France Tél. : Service géologique régional Auvergne 12 avenue des Landais Campus des Cézeaux Aubière - France Tél. : Fax :