Commune de Reims (51) Observations réalisées suite à un effondrement de terrain

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1 Commune de Reims (51) Observations réalisées suite à un effondrement de terrain Compte rendu de visite du 15 octobre 2008 BRGM/RP FR Octobre 2008

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3 Commune de Reims (51) Observations réalisées suite à un effondrement de terrain Compte rendu de visite du 15 octobre 2008 BRGM/RP FR Octobre 2008 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2008 PIRA 08 Y.Thuon Vérificateur : Nom : C. Mathon Date : 6/11/8 Signature : Approbateur : Nom : N. Zornette Date : 7/11/8 Signature : En l absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique, l original signé est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000. I M 003 SIMP - AVRIL. 05

4 Mots clés : En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Y.Thuon (2008) - Commune de Reims (51). Observations réalisées suite à un effondrement de terrain. Compte rendu de visite du 15 octobre BRGM/RP FR. 27 pages, 11 illustrations et 1 annexe. BRGM, 2008, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM.

5 Synthèse Lors de la réunion d un chantier sur la création d une bretelle de sortie de la RD 944 au niveau de la Zone Industrielle de Pompelle, le 25 août 2008, un effondrement de terrain a été constaté sur la commune à Reims (51), le long de la RD 944, coté zone industrielle. Le 2 octobre 2008, la mairie de Reims a demandé, par l intermédiaire de la Préfecture de la Marne, une intervention du BRGM, dans le cadre de ses opérations d «appui aux administrations», afin de donner un avis sur l origine du phénomène et d évaluer les risques encourus. M. Nicolas Zornette, directeur régional et ingénieur Risques Naturels et Mlle Ysoline Thuon, ingénieur géologue du BRGM se sont rendus sur les lieux le 15 octobre, en présence de M. Fauvet, directeur de la division risques de la ville de Reims. L effondrement a pour origine celui d une sape (abris militaire) de la guerre de , avec propagation jusqu en surface. Il s est produit à l aplomb d un caniveau d évacuation des eaux pluviales longeant la RD 944. L effondrement, bordé de fissures concentriques, présente une surface circulaire d environ deux mètres de diamètre. Par ailleurs, un affaissement a été constaté, au niveau de ce même caniveau, à 160 m (direction NW) de l effondrement. Ce phénomène de type circulaire a également fait l objet d une intervention le même jour. Le recouvrement de la cavité reconnue (sous l effondrement) sera excavé à la pelle mécanique, y compris à l aplomb et au-delà du boyau partiellement obstrué, puis l on procèdera au comblement des vides à l aide d un remblai inerte - type sable graveleux - que l on recouvrira d une géomembrane ancrée dans les limons encaissants. L affaissement situé 160 m au NW sera terrassé pour rechercher son origine. S il s agit d une sape elle fera l objet d une investigation et de travaux identiques à la précédente. En attendant les résultats de ces études, il est recommandé de limiter la circulation d engins lourds dans ce secteur. Plus généralement, pour prévenir tout sinistre associé à ces ouvrages souterrains dans les secteurs urbanisés, il convient de rechercher leur présence éventuelle. Cette recherche procède, sans que ce soit exhaustif, du dépouillement d archives (militaires, départementales, communales), de l examen de photos aériennes et de techniques géophysiques associées à des sondages. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -3 -

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7 Sommaire 1. Situation géographique et contexte géologique Faits observés et informations recueillies INSPECTION DE LA RUE DU VAL CLAIR Effondrement en contre bas de la RD L affaissement apparu à proximité de la sape Recommandations et préconisations CONCERNANT LES 2 EVENEMENTS SURVENUS RECEMMENT L effondrement Rue du Val Clair L affaissement Rue du Val Clair RECOMMANDATIONS GENERALES ET PRECONISATION Généralités Facteurs d instabilité d une cavité souterraine Réglementation Proposition générale de mesure préventive Conclusion...21 BRGM/RP FR Compte rendu de visite -5 -

8 Liste des illustrations Illustration 1 - Localisation des événements survenus le 25 août 2008 (Extrait de la carte IGN au 1 / )... 7 Illustration 2 - Extrait de la carte géologique au 1 / ( BRGM) avec sondages BSS... 8 Illustration 3 - Plan et modification de la zone industrielle de Pompelle... 9 Illustration 4 - Effondrement du 25 août 2008 en contre bas de la RD Illustration 5 - Vue en plan de la sape Illustration 6 - Vue en coupe de la sape Illustration 7 - Tranchée de surface et extérieur de la galerie d accés Illustration 8 - Première chambre s'enfonçant en direction de la route Illustration 9 - Vue en coupe des deux chambres Illustration 10 - Première chambre (photo de gauche) et deuxième chambre (photo de droite). 13 Illustration 11 - Affaissement en contre bas de la RD Illustration 12 Vue en coupe de la cavité en direction de la route Liste des annexes Annexe 1 Sondages BSS possédant une coupe géologique BRGM/RP FR Compte rendu de visite -6-

9 1. Situation géographique et contexte géologique Les événements survenus le 25 août 2008 se situent en bordure des communes de Reims et de St Léonard (51), au sein de la zone industrielle de la Pompelle, en bordure rive droite de la Vesle. Cette limite de commune est marquée par le passage de la RD 944 (ex N 44) en direction de Châlons-en-Champagne. Illustration 1 - Localisation des événements survenus le 25 août 2008 (Extrait de la carte IGN au 1 / ) Deux points GPS ont été précisément enregistrés, le premier (Pompelle 1) correspondant à l effondrement déclaré le 25 août 2008, le deuxième (Pompelle 2), correspondant à l affaissement apparu à proximité de Pompelle 1. D après la carte géologique (Illustration 2), le point n 1 se situe dans les colluvions (notés C) qui recouvrent la craie campanienne (noté c6a et c6b) où se situe le point n 2. Cinq forages de la Banque de données du Sous-Sol (BSS) ont été répertoriés avec des coupes vérifiées (annexe 1). Ils indiquent : - Entre 0 et 1 m, la présence de terre végétale ou de remblais suivant la position du forage, - Entre 1 et 4 m, la présence de dépôts de versants indifférenciés, de colluvions ou la présence de craie altérée, - A partir de 4 m, la présence de craie sur tous les forages à proximité. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -7 -

10 Illustration 2 - Extrait de la carte géologique au 1 / ( BRGM) avec sondages BSS D après les informations recueillis directement sur le terrain, la succession lithologique est sensiblement identique : - Entre 0 et 2,2 m : Dépôt tourbeux, interstratification de limons et passés graveleux, - Après 2,2 m : Craie blanche de Reims du Campanien (Crétacé supérieur). BRGM/RP FR Compte rendu de visite -8-

11 2. Faits observés et informations recueillies L intervention du BRGM a eu lieu le 15 octobre 2008 suite à l effondrement d une sape sur une zone de travaux de la RD 944, rue du Val Clair. M. Fauvet, directeur de la division risques de la ville de Reims ainsi que Mme Vannet et M. Humbert de la chambre de Commerce et de l Industrie de Reims et d Epernay étaient présents INSPECTION DE LA RUE DU VAL CLAIR Effondrement en contre bas de la RD 944 Dans le cadre du désenclavement de la ZI Pompelle, située sur le territoire de la commune de Reims, la Chambre de Commerce et l Industrie de Reims et d Epernay réalise actuellement des travaux en vue d une sortie sur la RD 944. Ce projet consiste en la création d une voie d entrée de la RD 944 venant de Reims vers le Parc Industriel et d une voie de sortie du Parc Industriel vers la RD 944 en direction de Châlons-en- Champagne. Dans ce contexte, la rue du Val Clair est prolongée (Illustration 3) pour rejoindre la RD 944 (route nationale de Cambrai) par l intermédiaire d un échangeur situé au niveau du triangle (Illustration 3). Illustration 3 - Plan et modification de la zone industrielle de Pompelle BRGM/RP FR Compte rendu de visite -9 -

12 Lors de la réunion de chantier du lundi 25 août 2008, les entreprises ont constaté la présence d un effondrement dans le fossé situé en contre bas de la bretelle de sortie (Illustration 4). Les coordonnées géographiques de cet effondrement, projection Longitude/Latitude WGS 84, sont les suivantes : X = 1,784 E et Y = 49,8808 N RD 944 Talus Apparition de la sape Fossé Illustration 4 - Effondrement du 25 août 2008 en contre bas de la RD 944 L effondrement (fontis) a pour origine la présence d une sape de la guerre Ce type d ouvrage creusé de part et d autre de la ligne de front permettait aux troupes de s abriter ou de tenter la pénétration des lignes ennemies. Les sapes étaient en général creusées dans des zones à topographie plate, et comportaient une tranchée de surface de laquelle partaient des galeries donnant accès à une ou plusieurs chambres souterraines (Illustration 5 et Illustration 6). BRGM/RP FR Compte rendu de visite -10-

13 Vue de plan Fossé 1,2 1,5 Entrée 1,9 1,7 5,3 1,4 0,9 0,7 1 2,5 coupe B 7,4 2,3 Pieux en bois décomposé 1,1 Coupe A m Illustration 5 - Vue en plan de la sape NNE N44 Bas coté Talus Ouverture de la cavité SSW 1,5 Remblai ,2 Limons 2,3 4 Coupe A Illustration 6 - Vue en coupe de la sape Le fontis, de forme circulaire, présente une surface de 2 m de diamètre pour une profondeur de 3 m en moyenne (Illustration 7). BRGM/RP FR Compte rendu de visite -11 -

14 Illustration 7 - Tranchée de surface et extérieur de la galerie d accés La galerie d accès, d un mètre de largeur sur 90 cm de hauteur s enfonce rapidement en marquant un palier jusqu à la première salle, en direction de la route (Illustration 8). Illustration 8 - Première chambre s'enfonçant en direction de la route La galerie d accès conduit également à une petite zone de passage, sur la gauche, difficilement accessible (de 90 cm de large sur 50 cm de hauteur). Cette petite zone est marquée par quelques paliers et aboutit sur une salle qui réunit deux chambres rectangulaires parallèles, séparées par une mince paroi de craie. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -12-

15 SE Distance avant la canalisation de gaz NW 2,2 m de Limons 3,8 craie Coupe B 0,7 1,7? 0, m Illustration 9 - Vue en coupe des deux chambres Illustration 10 - Première chambre (photo de gauche) et deuxième chambre (photo de droite) Les chambres possèdent encore les restes d étais en bois qui permettaient de consolider l ouvrage. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -13 -

16 Dans la deuxième chambre (Illustration 10), les étais ont retenu la craie au dessus de leur surface de contact avec celle-ci mais il est possible de voir la dégradation de 20 cm environ de cette formation depuis la mise en place de ces renforts. Comme le montre l Illustration 9, le mur situé entre les deux chambres est assez mince et sa forme rétrécissement en pied ainsi que les fissures qui l affectent, caractérisent un état de contrainte excédant celui admissible par cette craie dont les caractéristiques mécaniques sont dégradées par son état de saturation (humidité palpable sur les parois). Il en résulte que ce mur est en voie d écroulement. Au bout de cette salle, une galerie d un mètre de large se poursuit sur environ 2,5 m de long. Il n a pas été possible de caractériser la terminaison de celle-ci du fait de son étroitesse. L extérieur de la zone a été mis en sécurité, le fontis est ceinturé par une barrière rectangulaire (2 m x 3 m). D une manière générale, la localisation des sapes est peu connue. La mairie de Reims possède quelques plans qu il serait nécessaire d exploiter en vue d une politique de prévention. Les entrées de ces sapes ont été remblayées rapidement après la guerre sans être repérées et leur découverte toujours fortuite résulte le plus souvent de travaux de terrassement L affaissement apparu à proximité de la sape Suite à l intervention sur l effondrement de la sape, M. Fauvet a demandé au BRGM de diagnostiquer un deuxième site (noté pompelle 2), situé à 160 m au NW du précédent (noté pompelle 1). Les coordonnées géographiques de cet affaissement, projection Longitude/Latitude WGS 84, sont les suivantes : X = 1,7823 E et Y = 49,2214 N Cet affaissement, de forme circulaire, possède un diamètre d un mètre environ et l affaissement du sol est d une vingtaine de centimètre. Il se situe également au niveau de la tranchée drainante en contre bas de la RD 944. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -14-

17 Illustration 11 - Affaissement en contre bas de la RD 944 Etant donné la forme de l affaissement, il est probable que cette zone renferme également une sape. La profondeur et l état intérieur de ce site ne peuvent être connus. Ces deux phénomènes sont survenus dans le fossé d 1 m de profondeur environ situé en contre bas de la RD 944. Le décaissement des terres à certainement fragilisé les zones de vide créant ainsi un effondrement au niveau du point 1 et un affaissement au niveau du point 2. D après les renseignements de M. Fauvet, la zone en travaux se situe à proximité de la ligne de front de la guerre et donc des sapes qui étaient creusées de part et d autre. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -15 -

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19 3. Recommandations et préconisations 3.1. CONCERNANT LES 2 EVENEMENTS SURVENUS RECEMMENT L effondrement Rue du Val Clair L effondrement survenu le 25 août 2008 résulte a priori de l effondrement d une sape, dont la géométrie a été définie lors de l intervention du BRGM le 15 octobre L enjeu le plus proche, soumis à l influence de cette cavité, est la RD 944. Par rapport à l emprise du vide, la route se trouve à environ 1,70 m (Illustration 12). En cas d effondrement, l angle d influence est subvertical dans la craie, en revanche, dans les limons et les remblais compactés il est globalement de 30 par rapport à la verticale à court terme. Le bord de la RD 944 pourrait donc être impacté. N44 Bas coté Talus Ouverture de la cavité 1,5 Remblai ,2 Limons 2,3 4 Coupe B Illustration 12 Vue en coupe de la cavité en direction de la route Il est conseillé d excaver la cavité et de procéder à son comblement par des matériaux homogènes et inerte type sable graveleux que l on recouvrira d une géomembrane ancrée dans les limons encaissants. Il est conseillé de réaliser cette excavation suite à une période sèche afin que les remblais et les limons soient également secs. Dans ce cas, conjugué avec une réalisation rapide, l angle d influence sera resserré et ainsi voisin de la verticale. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -17 -

20 A l occasion des travaux, il est recommandé de limiter la circulation d engins lourds dans ce secteur L affaissement Rue du Val Clair Pour l affaissement repéré au NW de l effondrement, il conviendrait de s assurer au préalable de l emprise de la sape par des reconnaissances adaptées : - sondage à la pelle mécanique, afin de ménager un accès ; - examen et levé de la cavité ; puis, selon son emprise, de procéder à son comblement RECOMMANDATIONS GENERALES ET PRECONISATION Généralités Dans une zone à enjeux, face à un mouvement de terrain lié à un vide souterrain, un certain nombre de mesures est recommandé : - mise en place d un périmètre de sécurité si besoin ; - reconnaissance, inspection (par des spécialistes) des cavités creusées sous ou à proximité des habitations ou des voies de communication ; - si nécessaire, stabilisation, renforcement, comblement des cavités. D une façon plus globale et dans un souci d aménagement du territoire, il convient que chacune des communes confrontées aux cavités et plus particulièrement aux mouvements de terrain associés participe à la réduction de l aléa en : - systématisant un inventaire continu des mouvements de terrain et des cavités souterraines ; - maîtrisant les eaux pluviales (afin de limiter la détérioration de la craie, des calcaires et la saturation des terrains superficiels) ; - effectuant des reconnaissances géotechniques des terrains à bâtir ; - contribuant à la mise en place d une réglementation de l aménagement tenant compte du risque d effondrement Facteurs d instabilité d une cavité souterraine La typologie de mouvements de terrain liés aux cavités souterraines se base principalement sur les définitions établies dans le guide méthodologique «Plan de prévention des Risques Naturels - Risques Mouvement de Terrain». Deux types de phénomènes, liés à l existence d une cavité souterraine, sont différenciés : BRGM/RP FR Compte rendu de visite -18-

21 - les phénomènes de surface : effondrement et affaissement ; - les phénomènes souterrains à l origine des précédents : chutes du toit de la cavité (pouvant déboucher en surface) et effondrement de piliers quand piliers il y a. Les phénomènes d effondrement et d affaissement résultent du même mécanisme initial, à savoir la rupture régressive du toit d une cavité souterraine, mais dont l impact en surface est différent Réglementation D une manière générale, la présence de cavités naturelles ou anthropiques dans le sous-sol est associée à un aléa, qui en fonction des enjeux de surface, peut constituer un risque dommageable pour les personnes et les biens. Une carte de répartition des cavités souterraines et des mouvements de terrain liés permet de proposer une hiérarchisation préliminaire des communes sur lesquelles il conviendrait d envisager des mesures de prévention au travers des documents d urbanisme ou d information. A ce titre, plusieurs types de documents officiels servent directement ou indirectement à la prévention des risques naturels. Certains d entre eux ont uniquement un but d information, tandis que d autres ont un impact direct sur l aménagement du territoire. On citera cinq documents officiels et deux textes de loi (sous réserve d évolution récente des textes et références des articles), essentiels pour la prévention des risques : - Le Dossier Départemental des Risques Majeurs (DDRM) : il s agit d un document de sensibilisation, illustré par des cartes d aléas (atlas des risques) et fixant les priorités communales. Il regroupe les principales informations sur les risques majeurs naturels et technologiques du département ; - Le Document Communal Synthétique (DCS) : Ces documents spécifiques à chaque commune ont exclusivement une vocation d information et de sensibilisation des populations. Ils constituent un document de base du droit à l information fixé par la loi. Il présente les risques naturels et technologiques encourus par les habitants de la commune ; - Le Document d'information Communal sur les Risques Majeurs (DICRIM) : Il correspond au DCS, enrichi de mesures de prévention ou de protection qui auraient été prises par la commune, complété par des informations nécessaires à la mise en œuvre de l'information préventive dans la commune ou des fiches ou plaquettes d'information destinées aux citoyens ; - Les Plans de Prévention des Risques (PPR) : Ce type de document, introduit par la loi n du 2 février 1995, permet de prévenir les risques naturels en s'appuyant sur une politique précise d'aménagement du territoire. Il a une portée réglementaire. En effet, à partir d'une évaluation détaillée de l'aléa (à l'échelle 1/ ou 1/5 000), il conduit à établir un zonage réglementaire sur chaque commune concernée. Chaque zone est associée à un règlement qui prescrit les mesures de prévention retenues. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -19 -

22 Celles-ci vont d'un simple rappel des règles de l'art en matière de construction dans les zones blanches, à une interdiction de construire la plupart des édifices neufs en zone rouge, en passant par des obligations en terme de dispositions constructives en zone bleu (reconnaissances géotechniques obligatoires, fondations sur radier, interdiction de piscines ou de bassins, etc. ). - Les Plans Locaux d Urbanisme (PLU) : Ces documents, entrés en vigueur en avril 2001, se substituent aux Plans d Occupation des Sols (POS). La commune doit prendre en compte l existence du risque de mouvement de terrain au niveau du PLU, - La loi n du 30 juillet 2003 relative à la prévention des risques technologiques et naturels et à la répartition des dommages. Cette loi prévoit que «les communes ou leurs groupements compétents en matière de documents d'urbanisme élaborent, en tant que besoin, des cartes délimitant les sites où sont situées des cavités souterraines et des marnières susceptibles de provoquer l'effondrement du sol», - L article L du Code de l Environnement : L information du public est une responsabilité conjointe de l état des collectivités locales Proposition générale de mesure préventive Il faut rappeler que, dans un grand nombre de cas, l existence de la cavité responsable d un mouvement de terrain n est pas connue au préalable, et que, même après la survenance d un phénomène, le positionnement, l extension et l origine de la cavité peuvent demeurer inconnues ou du moins mal connues. Cela explique que les principaux enjeux de la politique de prévention des risques passent par le recensement et l expertise des cavités souterraines. Les mesures proposées sont réparties en trois familles : les mesures spécifiques concernant les sites où une cavité est connue, principalement pour les zones à fort enjeu : elles incluent la reconnaissance de la cavité (excavation à la pelle mécanique, sondages destructifs, méthode géophysique), la stabilisation du site (renforcement des cavités, comblement) ; les mesures visant à réduire l aléa dans les zones à fort enjeu ; et enfin les mesures, plus générales, destinées à accroître la connaissance de l existence des cavités souterraines. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -20-

23 4. Conclusion L effondrement survenu sur la commune de Reims (51), le 25 août 2008, a pour origine celui d une sape (abris militaire) de la guerre de Il s est produit à l aplomb d un caniveau d évacuation des eaux pluviales longeant la RD 944. L effondrement, bordé de fissures concentriques, présente une surface circulaire d environ deux mètres de diamètre. Par ailleurs, un affaissement a été constaté dans ce même caniveau, à 160 m (direction NW) de l effondrement. Ce phénomène de type circulaire a également fait l objet d une intervention le même jour. Le recouvrement de la cavité reconnue (sous l effondrement) sera excavé à la pelle mécanique, y compris à l aplomb et au delà du boyau partiellement obstrué, puis l on procèdera au comblement des vides à l aide d un remblai inerte - type sable graveleux - que l on recouvrira d une géomembrane ancrée dans les limons encaissants. L affaissement situé 160 m au NW sera terrassé pour rechercher son origine. S il s agit d une sape elle fera l objet d une investigation et de travaux identiques à la précédente. Plus généralement, pour prévenir tout sinistre associé à ces ouvrages souterrains dans les secteurs urbanisés ou en cours d aménagement, il convient de rechercher leur présence éventuelle. Cette recherche procède, sans que ce soit exhaustif, du dépouillement d archives (militaires, départementales, communales), de l examen de photos aériennes et de techniques géophysiques associées à des sondages. BRGM/RP FR Compte rendu de visite -21 -

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25 Annexe 1 Sondages BSS possédant une coupe géologique BRGM/RP FR Compte rendu de visite -23 -

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27 BRGM/RP FR Compte rendu de visite -25 -

28 BRGM/RP FR Compte rendu de visite -26-

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32 Centre scientifique et technique 3, avenue Claude-Guillemin BP Orléans Cedex 2 France Tél. : Service géologique régional Champagne-Ardenne Pôle technologique Henri Farman 12, rue Clément Ader, BP Reims Cedex 2 France Tél. :