Désordres sur un bâtiment rue de la Maladrerie, Commune de Rouen (Seine-Maritime) Avis du Brgm. Rapport final

Transcription

1 Désordres sur un bâtiment rue de la Maladrerie, Commune de Rouen (Seine-Maritime) Avis du Brgm Rapport final BRGM/RP FR Avril 2009

2

3 Désordres sur un bâtiment rue de la Maladrerie, Commune de Rouen (Seine-Maritime) Avis du Brgm Rapport final BRGM/RP FR Avril 2009 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM P. PANNET Vérificateur : Nom : L. ARNAUD Date : 15/04/2009 Approbateur : Nom : J-F. PASQUET Date : 16/04/2009 Signature : Signature : Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000.

4 Mots clés : Désordres, Immeuble, Faille, Expertise, Craie, Sables de l Albien, Argiles du Gault, Commune de Rouen, Seine-Maritime, Haute-Normandie. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : P. Pannet (2009) Désordres sur un bâtiment rue de la Maladrerie, Commune de Rouen (Seine-Maritime). Avis du Brgm. Rapport BRGM/RP FR, 32 p., 2 ill., 1 ph., 3 ann. BRGM, 2009, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM.

5 Synthèse A la demande des services techniques de l agglomération de Rouen, le BRGM est intervenu le 16 février 2009 au 3 bis, rue de la Maladrerie afin de constater les désordres présents sur un immeuble. Il s agissait pour cette étude de définir si des phénomènes géologiques peuvent être la cause des désordres observés rue de la Maladrerie, réaliser un diagnostic et proposer des recommandations. Les constatations du BRGM in situ et les éléments bibliographiques recueillis montrent la présence d une faille et d une superposition géologique favorable aux désordres. Nous sommes probablement ici en présence de désordres liés à la géologie locale. La succession et l épaisseur des couches, ainsi que la faille présente à proximité sont autant de phénomènes en interaction, propices à ce genre de désordre. Au-delà de cet immeuble, il apparaît que l ensemble du quartier (en suivant une ligne droite de la rue de la Maladrerie à la rue Jeanne d Arc) a subi des désordres (plusieurs effondrements, fissures sur les maisons). Il semblerait donc qu il s agit d un phénomène plus global, pas uniquement lié au bâtiment qui fait l objet de la présente étude. A l issue de ses investigations, et compte-tenu de ces conclusions, le BRGM recommande : - l intervention d un Bureau d études spécialisé qui devra à l aide de sondage(s) (profonds de plus de 30 m) et toute autre méthode (géophysique ) qu il jugera utile, détailler la géologie, ainsi que la teneur en eau des sols aux alentours du bâtiment concerné par cette étude. Il pourra alors définir les solutions de confortement adaptées en fonction de la nature du sous-sol ; - une étude plus générale sur l ensemble du quartier, qui devra définir avec précision la géologie, la structure, les pendages, ainsi que la plasticité et la teneur en eau des différentes couches géologiques. A l issue de cette étude, une carte d aléa des glissements de terrain pourrait être réalisée par un organisme compétent ; - une autre étude à l échelle du quartier, qui devra à l aide de recherches historiques et de méthodes géophysiques, confirmer ou infirmer la présence de cavités souterraines, qu elles soient d origine naturelle ou anthropique ; - éventuellement, la pose de deux piézomètres (un qui observera la nappe de la craie, l autre la nappe de l Albien), ainsi qu un suivi des chroniques pourrait être utile afin de comprendre le fonctionnement hydrogéologique et les circulations d eau (vers la nappe de l Albien ou à l inverse, artésianisme de la nappe de l Albien) en fonction de la situation piézométrique. BRGM/RP FR 3

6 En attendant les conclusions des premiers travaux, une surveillance régulière de toute apparition ou évolution de phénomène dans le quartier doit être menée. La mairie, la Préfecture de Seine-Maritime et le BRGM doivent être informés de toute évolution significative. 4

7 Sommaire 1. Introduction Situation géographique contexte géologique Faits constatés éléments recueillis Diagnostic Conclusions et recommandations Bibliographie...19 BRGM/RP FR 5

8 Liste des illustrations Illustration 1 : Situation de la zone d'étude (extrait de la carte IGN de Rouen au 1/25 000)... 8 Illustration 2 : Extrait de la carte géologique au 1/ (feuille n 100, Rouen est) BRGM Planches photographiques Photo 1 : Situation du bâtiment rue de la Maladrerie (au premier plan, la réfection de la route montre les séquelles d effondrements) Liste des annexes Annexe 1 : Liste des forages présents en BSS à proximité de la zone d étude Annexe 2 : Coupe montrant la présence d une faille à proximité de la rue de la Maladrerie (Taze, 1981) Annexe 3 : Exemple de coupe accessible publiquement sur le site infoterre.brgm.fr

9 1. Introduction A la demande des services techniques de l agglomération de Rouen, le BRGM est intervenu le 16 février 2009 au 3 bis, rue de la Maladrerie afin de constater les désordres présents sur un immeuble. Il s agit par cette étude de définir si des phénomènes géologiques peuvent être la cause des désordres observés rue de la Maladrerie, réaliser un diagnostic et proposer des recommandations à l issue d une visite de terrain et d une synthèse bibliographique complète. A ce jour, et dans un cadre juridique, une expertise (diagnostic de structure) a déjà été réalisée par le BEHN. Cette étude nous a été fournie par le client. Le présent rapport est public dès sa fourniture et peut être communiqué à toute personne qui le demande (un exemplaire est envoyé à la Mairie de Rouen, trois autres étant archivés au BRGM SGR Haute-Normandie et à Orléans). La page de synthèse en début de rapport, comme le rapport lui-même, peuvent ou pourront être accessibles à la consultation publique via les sites de consultation papier ou numérique du Brgm. BRGM/RP FR Rapport final 7

10 Illustration 1 : Situation de la zone d'étude (extrait de la carte IGN de Rouen au 1/25 000) 8 BRGM/RP FR Rapport final

11 2. Situation géographique contexte géologique La rue de la Maladrerie se trouve en Rive Droite de la Seine, à proximité (ouest) de la gare de Rouen. L immeuble concerné par cette étude se nomme «au wagon vert». L immeuble se trouve donc en bas de la rue de la Maladrerie, ce qui correspond aux coordonnées suivantes (Lambert II étendu), après report sur la carte topographique à 1/25000 IGN de Rouen, X = et Y = , pour une altitude approximative de + 40 m NGF (Illustration 2). D un point de vue topographique, la zone d étude est située dans un vallon qui part du plateau crayeux pour rejoindre la vallée à fond plat de la Seine. D un point de vue géologique, d après la carte à 1/ n 100 (feuille de Rouen Est : Sangnier, 1966) et les données BSS (Banque de données du Sous-Sol), accessibles au public, on dénombre 10 forages (Annexes 1-2-3) renseignés dans un rayon de 250 m autour de la zone d étude. La zone est concernée par plusieurs formations identifiées, avec de haut en bas : - A l affleurement, bien qu en réalité sous quelques décimètres de remblais (dûs à l histoire de l urbanisation de Rouen), on trouve une formation limonoargileuse, avec parfois des lits de cailloutis. Il s agit d élément de dépôts soit alluvionnaires (Fz), soit de pente (LV) (en fonction des périodes plus ou moins humides ou sèches du Quaternaire), qui sont venus tapisser le fond du vallon. Il est possible que l on retrouve des matériaux d anciennes terrasses de la Seine (Fyc, Fyb) remaniés dans ces formations ; - La craie du Cénomanien (c2). Il s agit d une craie à silex noirs, marneuse, grisâtre avec des bancs de glauconie, sa partie supérieure étant finement sableuse, parfois recristallisée. A la base, se trouve un niveau appelé glauconie de base, qui est une argile essentiellement composée de glauconie (minéral argileux verdâtre), et dont les caractéristiques mécaniques sont très faibles. Ce matériau est en effet une argile plastique et gonflante. La glauconie et la formation crayeuse forment un ensemble épais d une dizaine de mètres à cet endroit ; - Les formations de l Albien (c1), avec d abord des argiles noirâtres, très plastiques, appelées argiles du Gault. Ici, ces argiles sont finement sableuses, particulièrement dans la partie inférieure. Cette formation a été décrite comme «coulante» par les foreurs qui ont réalisés des sondages aux alentours de la zone d étude. On trouve en-dessous les sables verts. Il s agit de sables fins et argileux. BRGM/RP FR Rapport final 9

12 D un point de vue hydrogéologique, les alluvions qui tapissent le fond du vallon, ainsi que la craie contiennent de l eau, mais l aquifère principal est constitué par les sables verts de l Albien. Il faut noter que quand les sables Albiens sont recouverts par les argiles du Gault, comme c est le cas pour la présente zone d étude, la nappe peut être en charge en cas de hauts niveaux piézométriques. D un point de vue structural, plusieurs sondages à proximité montrent la présence d une faille au droit du vallon qu empreinte la rue de la Maladrerie dans sa partie basse (Annexe 2). D après la base de données nationale des cavités souterraines du MEEDDAT (Ministère de l Ecologie, de l Energie, du Développement Durable et de l Aménagement du Territoire), gérée par le BRGM, librement accessible au public sur internet ( il n y a pas de cavité recensée à proximité de la zone d étude. La base de données nationale du recensement des mouvements de terrain du MEEDDAT ( gérée par le Brgm, n indique pas non plus de mouvement de terrain recensé à proximité de la zone d étude. 10 BRGM/RP FR Rapport final

13 Illustration 2 : Extrait de la carte géologique au 1/ (feuille n 100, Rouen est) BRGM BRGM/RP FR Rapport final 11

14

15 3. Faits constatés éléments recueillis La géologie montre des matériaux de nature très différente, et qui possèdent en grande majorité des caractéristiques mécaniques de mauvaise tenue. 10 forages sont recensés en BSS dans un rayon de 250 m autour de la zone d étude. Tous nous donnent des indications sur la géologie et la teneur en eau des sols. Il apparaît qu en-dessous de quelques mètres de craie et glauconie du Cénomanien, se trouvent les argiles et sables de l Albien. Plusieurs des forages situés à proximité du bâtiment qui fait l objet de cette étude indiquent que le sous-sol est très humide, que ce soit la craie, la glauconie, les argiles sableuses ou les sables. Les informations recueillies dans la BSS et dans les documents fournis par la commune de Rouen indiquent aussi la présence d une faille. Elle semble être orientée Nord / Sud, et a très probablement conditionné la présence du vallon à cet endroit, les vallons perpendiculaires à la Seine étant fréquemment calés sur la structure. Il est donc très probable que cette faille suive le vallon «de la Maladrerie», et passe à proximité de la rue de la Maladrerie dans sa partie basse. Cette faille admet un rejet supérieur à 20 mètres. De ce fait, un contact existe probablement entre les sables verts et la craie du Cénomanien, et une circulation d eau entre les deux nappes est possible. D autre part, une faille entraîne généralement une fissuration des couches géologiques concernées, et constitue souvent une zone de circulation privilégiée des eaux. Aux alentours de la zone d étude, on constate plusieurs façades fissurées dans la partie basse de la rue de la Maladrerie, ainsi que dans la continuité : rue Verte, jusqu à la rue Jeanne d Arc. D autre part, un bar situé à l angle des rues Verte et de la Maladrerie a du faire réaliser des travaux de confortement en sous-œuvre il y a quelques années. Enfin, plusieurs effondrements on été constatés à proximité du bâtiment concerné par ce rapport (Photo 1). D autre part, à proximité de la zone étudiée se trouve la source Gaalor, qui est une des plus anciennes (époque gallo-romaine) de la ville, et qui pouvait fournir plus de 400 m 3 d eau par jour au XIX e siècle. Cette source existe encore aujourd hui, mais le réseau en aval est désormais enterré sous la chaussée. Il n est pas à exclure que d autres sources de ce type existent à proximité, et alimentent en eau le sous-sol du secteur. Enfin, l histoire de Rouen a été jalonnée du creusement de nombreux souterrains (l ancien donjon se situe à moins de 300 mètres de la zone d étude) dont beaucoup ont été oubliés. BRGM/RP FR Rapport final 13

16

17 4. Diagnostic Il s agit probablement dans ce cas, et au vue de l ensemble des alentours de l immeuble, d un mouvement de terrain dont les causes sont essentiellement liées à la géologie. L hypothèse la plus probable est liée à la présence d une faille à proximité de la zone d étude qui permet des transferts d eau entre la nappe de la craie et la nappe des sables de l Albien (possiblement dans les deux sens, en fonction des niveaux piézométriques). D autre part, l eau de ruissellement, les niveaux de source et l eau présente dans les alluvions rejoignent préférentiellement cette zone faillée. Des importantes circulations d eau en souterrain à cet endroit sont donc très probables. Cela peut avoir plusieurs conséquences : - Il est tout à fait possible qu une dissolution de la craie cénomanienne contribue au creusement de vides le long de la faille ; - Ces circulations d eau peuvent entraîner aussi un lessivage de fines (limons et sables fins présents à la base du Cénomanien et dans l Albien). Des zones décompressées, voire des cavités peuvent ainsi se former, et créer des désordres en surface ; - D autre part, les argiles du Gault et la glauconie de base apparaissent comme très plastiques. Les sondages ont montré une teneur en eau très forte dans ces matériaux. La plasticité de ces argiles peut donc entraîner de légers mouvements (notamment du fait de la pente légère, mais régulière du vallon) et créer des désordres en surface. D autres hypothèses sont toutefois envisageables pour expliquer ce phénomène (et peuvent très bien être complémentaires des premières) : - L histoire de la ville de Rouen a amené à constituer un peu partout des zones de remblais importants depuis des siècles. Il peut s agir dans ce cas d un tassement de remblai, qui aurait pu être accentué par les causes hydrogéologiques décrites au-dessus ; - Un réseau de sources (identique à la source Gaalor), ou tout autre galerie pourrait provoquer des désordres en profondeur, qui se répercuteraient sous plusieurs formes en surface : affaissements, effondrements ; - Un phénomène de retrait-gonflement des limons, de la glauconie de base et des argiles du Gault n est pas à exclure, surtout s il existe des écoulements d eau discontinus qui auraient pour conséquence d humecter puis assécher les formations argileuses ; BRGM/RP FR Rapport final 15

18 - Enfin, des phénomènes dont l origine serait les aménagements anthropiques, type rupture de canalisation d eau, vibrations puissantes et prolongées ou effondrement de galerie de réseau souterrain (égouts ), pourraient accentuer le phénomène. Toutefois, aucune trace d évènement de ce type n a été observée au cours de cette étude. 16 BRGM/RP FR Rapport final

19 5. Conclusions et recommandations Nous sommes probablement ici en présence de désordres liés à la géologie locale. La succession et l épaisseur des couches, ainsi que la faille présente à proximité sont autant de phénomènes en interaction, propices à ce genre de désordre. Ces désordres peuvent toutefois être aggravés par un problème de structure du bâtiment ou autre phénomène d origine anthropique (rupture de canalisation, vibrations puissantes et prolongées, cavités ). Aucun phénomène de ce type n a toutefois été rapporté ni n a été observé par le BRGM lors de ses visites. Au-delà de cet immeuble, il apparaît que l ensemble du quartier (en suivant une ligne droite de la rue de la Maladrerie à la rue Jeanne d Arc) a subi des désordres (plusieurs effondrements, fissures sur les maisons). Il semblerait donc s agir d un phénomène plus global, pas uniquement lié au bâtiment qui fait l objet de la présente étude. Dans l état actuel des connaissances, il n est pas possible d être plus précis sur la cause des désordres. C est pourquoi, à l issue de ses investigations, et compte-tenu de ces conclusions, le BRGM recommande : - dans un premier temps, l intervention d un Bureau d études spécialisé qui devra à l aide de sondage(s) (profonds de plus de 30 m) et toute autre méthode (géophysique ) qu il jugera utile, détailler la géologie, ainsi que la teneur en eau des sols aux alentours du bâtiment concerné par cette étude. Il pourra alors définir les solutions de confortement adaptées en fonction de la nature des sols. Le bureau d études devra aussi définir si l étude doit être élargie à un périmètre plus large ; - dans un second temps, une étude plus générale sur l ensemble du quartier qui devra définir avec précision la géologie, la structure, les pendages, ainsi que la plasticité et la teneur en eau des différentes couches. A l issue de cette étude, une carte d aléa des glissements de terrain pourrait être réalisée par un organisme compétent ; - une autre étude à l échelle du quartier, qui devra, à l aide de recherches historiques et de méthodes géophysiques, confirmer ou infirmer la présence de cavités, qu elles soient d origine naturelle ou anthropique ; - éventuellement, la pose de deux piézomètres (un suivant la nappe de la craie, l autre la nappe de l Albien ; implantation à faire en fonction de l étude géologique du quartier), ainsi qu un suivi des chroniques pourrait être utile afin de comprendre le fonctionnement hydrogéologique et les circulations d eau (vers la nappe de l Albien ou à l inverse, artésianisme de la nappe de l Albien) en fonction de la situation piézométrique. BRGM/RP FR Rapport final 17

20 En attendant les conclusions des premiers travaux, une surveillance régulière de toute apparition ou évolution de phénomène dans le quartier doit être menée. La mairie, la Préfecture de Seine-Maritime et le BRGM doivent être informés de toute évolution significative. 18 BRGM/RP FR Rapport final

21 6. Bibliographie Sangier P. (1967) Carte géologique au 1/50 000, feuille n 100 (Rouen est), BRGM Ed. Taze G. (1981) Collecteur de ceinture nord ; reconnaissance géologique ; mémoire de synthèse. (Document fourni par la mairie de Rouen. Banque du sous-sol, accessible publiquement sur BRGM/RP FR Rapport final 19

22

23 Planches photographiques BRGM/RP FR Rapport final 21

24

25 Photo 1 : Situation du bâtiment rue de la Maladrerie (au premier plan, la réfection de la route montre les séquelles d effondrements). BRGM/RP FR Rapport final 23

26

27 Annexe 1 : Liste des forages présents en BSS à proximité de la zone d étude Indice Désignation X Y Nbre documents 01001N0590 S N0592 S N0593 S N0594 S X0283 F X0442 S9BG X0384 S X0382 S X0385 PI X0383 S BRGM/RP FR Rapport final 25

28

29 Annexe 2 : Coupe montrant la présence d une faille à proximité de la rue de la Maladrerie (Taze, 1981) BRGM/RP FR Rapport final 27

30

31 Annexe 3 : Exemple de coupe accessible publiquement sur le site infoterre.brgm.fr (Ici le forage le plus proche de la zone d étude) BRGM/RP FR Rapport final 29

32

33 BRGM/RP FR Rapport final 31

34

35 Centre scientifique et technique 3, avenue Claude-Guillemin BP Orléans Cedex 2 France Tél. : Service géologique régional Haute-Normandie Parc de la Vatine 10 rue A. Sakharov Mont Saint Aignan - France Tél. :