ETUDE DE L ALEA D AFFAISSEMENT ET D EFFONDREMENT DU VIEUX VILLAGE DE BREIL SUR ROYA

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2 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 4 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

3 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 4 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

4 1 Origine et définition de l étude Fissuration et évacuation d un bâtiment Préfecture Etude de l aléa A la suite de la fissuration évolutive de bâtiments de la place de Brançion et de l évacuation de la maison Guidi, la Préfecture a demandé à la Mairie de réaliser une étude sur l aléa d affaissement et d effondrement du vieux village.

5 1 Origine et définition de l étude Appel d offre public Marché public : La définition du cahier des charges de l étude a été établie par le Centre d Etudes Techniques de l Equipement (MEDE) qui est l assistant technique de la Commune. Après appel d offre public, la mission d étude a été confiée à la société GEOLITHE

6 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 4 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

7 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement Tassement progressif du sous-sol préjudiciable aux constructions existantes (fissuration) Création brutale d un trou en surface à la suite de la rupture du toit d une cavité en profondeur L affaissement peut-être dans certains cas un signe précurseur d un d effondrement. Schémas Hemmer Wikipédia

8 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement Photo Var Matin Tassement progressif du sous-sol, préjudiciable aux constructions existantes Création brutale d un trou en surface à la suite de la rupture du toit d une cavité en profondeur L affaissement peut-être un signe précurseur d un d effondrement.

9 2 - Phénomènes naturels étudiés Ces phénomènes d effondrement peuvent être présents en cas de présence de gypse dans le sous sol. Le gypse (CaSO 4,2H 2 O) est à l origine une roche issue de l évaporation de l eau de mer au même titre que le sel. Elle a été ensuite déformée et transformée par la pression et la température lors de la formation des Alpes. C est une roche soluble à l échelle humaine

10 2 - Phénomènes naturels étudiés Le gypse est très sensible aux circulations d eaux souterraines : les cavités souterraines qui s'y forment ne sont pas stables et s'effondrent. Cela détermine en surface des entonnoirs d'effondrement, qui peuvent avoir des profondeurs de plusieurs mètres et des diamètres de plusieurs dizaines de mètres. Données du Centre Briançonnais de Géologie Alpine 1. cavités souterraines creusées par dissolution au sein du massif 2. évolution des ces cavités : a : agrandissement par dissolution b : près de la surface, effondrement d'une cavité et création d'un trou en forme d'entonnoir => Aléa potentiel d effondrement en cas de présence de gypse

11 2 - Phénomènes naturels étudiés Exemple de modelés de surface dans les gypses

12 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 4 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

13 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Bibliographie et historique

14 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Histoire de Breil sur Roya Charles BOTTON Expertises existantes Cartes géologiques BRGM et CETE Photo-aériennes Examen de photos anciennes

15 Archives EDF et SNCF (étude sur pont Lavina) 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Archives (département, ONF, DDTM) Documents Mairie Témoignages riverains

16 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Anciens canaux d irrigation des moulins Caves Evacuateurs de crue de l installation EDF Visite des ouvrages existants

17 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Reconnaissance du sous sol par sondages : 13 sondages destructifs et carottés ont été réalisés pour reconnaître : la nature des terrains et leur répartition en profondeur d éventuelles cavités ou des indices de dissolution dans les gypses les niveaux d eau

18 3 Eléments étudiés Reconnaissances du sous-sol par sondages Terrains reconnus par les sondages : Une couche d alluvions en surface, de 4 à 12m d épaisseur, qui correspond aux dépôts de la Roya et qui recouvre du gypse Village Toit des gypses 4 à 12m Alluvions Gypse Toit des gypses très irrégulier Fin des sondages 25m

19 3 Eléments étudiés Reconnaissances du sous-sol par sondages Les alluvions sont de nature très variable : Argile Boue Graviers Blocs

20 3 Eléments étudiés Reconnaissances du sous-sol par sondages Terrains reconnus par les sondages : Le gypse rencontré est compact, peu fracturé et sans vide jusqu à 25m, en fond de forage, pas de circulation d eau significative Village Toit des gypses 4 à 12m Alluvions Gypses Toit des gypses très irrégulier Fin des sondages 25m

21 3 Eléments étudiés Reconnaissances du sous-sol par sondages Terrains reconnus par les sondages : Le gypse rencontré est compact, peu fracturé et sans vide jusqu à 25m, en fond de forage, pas de circulation d eau significative

22 3 Eléments étudiés Reconnaissances du sous-sol par sondages Terrains reconnus par les sondages : Le gypse rencontré est compact, peu fracturé et sans vide jusqu à 25m, en fond de forage, pas de circulation d eau significative

23 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Les résultats principaux sont : La nappe d eau ne concerne que les alluvions Pas d eau dans les gypses Une zone de boue sans résistance de plusieurs mètres d épaisseur sur la place de Brançion en surface dans les alluvions Pas de cavité reconnue en profondeur et pas d indice de dissolution : le massif de gypse est compact

24 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Analyse de la fissuration des bâtiments

25 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments Carte des zones principales de fissuration

26 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 4 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

27 4 Contexte géologique du village Village Gypse

28 4 Contexte géologique du village

29 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 4 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

30 5 Carte d aléa d affaissement

31 5 Carte d aléa d affaissement à 100 ans

32 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 4 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

33 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village Le phénomène se déroule dans l épaisseur des alluvions et/ou au niveau du toit des gypses Deux groupes de causes principales possibles : 1/ Les circulations d eau dans les alluvions qui lessivent les matériaux fins et produisent le tassement des matériaux et/ou Les circulations d eau qui dissolvent le toit du gypse 2/ Les infiltrations des eaux provenant du village (fuites réseaux et branchements). C est une eau douce, donc à fort potentiel de dissolution pour le toit des gypses

34 Incidence du barrage EDF : 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village Les mesures de niveaux d eau avant et après l abaissement du niveau du lac ont montré que la place de Brançion n était quasi pas affectée par les variations du niveau du lac.

35 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village Pl. Brançion Barrage Niveau d eau Pl. Brançion Lit naturel de la Roya Niveau haut du lac H1 Lit naturel de la Roya

36 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village Accélération des vitesses d écoulement dans les alluvions sous le village Pl. Brançion Barrage Niveau d eau Pl. Brançion Lit naturel de la Roya Niveau du lac bas H2 Lit naturel de la Roya

37 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village Pl. Brançion Accélération des vitesses d écoulement dans les alluvions sous le village : La présence du lac a un rôle stabilisateur par réduction des vitesses d écoulement dans les terrains : Moins d entraînement de matériaux fins Moins de dissolution au toit des gypses Barrage Niveau d eau Pl. Brançion Niveau haut du lac H1 H2 Lit naturel de la Roya Lit naturel de la Roya

38 SOMMAIRE 1 Origine et définition de l étude 2 - Phénomènes naturels étudiés - Phénomène d affaissement - Phénomène d effondrement 3 Contexte géologique du village - Alluvions -Gypse 4 Eléments étudiés - Bibliographie et historique - Visite des ouvrages existants - Reconnaissances du sous-sol par sondages - Fissuration des bâtiments 5 Carte d aléa d affaissement 6 Causes probables - Incidence des écoulements naturels - Incidence du barrage EDF - Incidence de la présence du village 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments

39 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments Deux axes de réflexion : 1. La prévention : Gestion des débits d eau distribués et collectés (réparation des fuites et maintenance). Les travaux réalisés rue Pasteur et rue de Turin ont un effet favorable significatif sur l évolution du phénomène Il est important de poursuivre les travaux de réhabilitation des rues du village (Fin de Turin, Ciappera, Courréous, rues transversales) Poursuite des inspections et des réparations de fuites sur les réseaux de collecte Maintenance et contrôle réguliers de l ensemble 2. Les travaux de reprise en sous-œuvre des bâtiments : Le confortement sous les bâtiments par un renforcement de la couche d alluvions contrôlé pour limiter la modification des écoulements d eau en sous-terrain (épaisseur à traiter de 10 à 12m) Pas de travaux en profondeur dans les gypses

40 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments Renforcement de la couche d alluvions : Phasage Le choix de la solution de travaux à appliquer est complexe et au stade actuel, encore prématuré. La solution des travaux réalisés sur la chapelle ne peut pas être appliquée sur les bâtiments du fait de la différence de structure des maisons (géométrie complexe, faible rigidité), de l accès difficile et aussi pour éviter la création d un écran aux écoulements sous les maisons qui pourrait reporter le problème plus loin dans le village. L enjeu des travaux est de renforcer les alluvions et de limiter les modifications d écoulement des eaux souterraines.

41 Renforcement de la couche d alluvions : Phasage 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments La structure des maisons, l exiguïté des accès, la variabilité des alluvions font que la faisabilité des solutions de travaux restent à préciser avec plusieurs phases à venir : 1. Des mesures et essais complémentaires à réaliser (essais d eau, géophysique, traçage ) : programme en cours de définition et programmation 2. L identification d un cahier des charges et le montage d un dossier de consultation d entreprises pour un appel d offre public de forme non encore définie (dialogue compétitif ou conceptionréalisation) = appel à variantes et jugement selon des critères prédéfinis 3. La réalisation de plots d essai instrumentés, à petite échelle, pour valider l efficacité des méthodes 4. La réalisation des travaux, zone par zone avec un suivi de la réaction du bâti et des écoulements dans les alluvions

42 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments Renforcement de la couche d alluvions : Solutions de travaux envisagées 1. Injection de coulis de ciment qui présente les caractéristiques suivantes : - Agit surtout par refoulement du sol (renforcement par compaction latérale du sol) + cimentation des zones les plus ouvertes - Possibilité de créer des colonnes de ciment localement sous le bâtiments selon les techniques - Injection sous-pression dans le sous-sol d un mélange ciment+eau - Difficulté de maîtriser le volume injecté et la divagation du coulis dans le sous-sol - Etanchéification des alluvions difficile à éviter - Nécessité d injecter à partir d un forage => limitation du traitement pour les endroits exigus du fait des accès difficiles

43 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments Renforcement de la couche d alluvions : Solutions de travaux envisagées 2. Injection de résine qui présente les caractéristiques suivantes: - Agit par refoulement du sol (renforcement par compaction du sol) - Possibilité d accéder et de traiter l extérieur et l intérieur des maisons du fait du faible encombrement du matériel - Possibilité de régler et de répartir les injections lors de la reprise en sous-œuvre des maisons - Maîtrise de l injection avec la possibilité de resserrer l espacement des points d injection - Profondeur maximale de traitement de 15m adaptée - Résine inerte d un point de vue environnemental - Interrogation sur la modification de la perméabilité des terrains engendrée par le traitement

44 Renforcement de la couche d alluvions : 2. Injection de résine 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments Données société Uretek

45 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments Renforcement de la couche d alluvions : 3. Biocalcification : Injection de bactéries qui cimentent le sol en quelques heures par précipitation de calcite C est un traitement de consolidation des sols fins qui permet de conserver des écoulements dans le sol traité - Brevet Solétanche Biocalcis solution qui paraît intéressante - Faisabilité dans les terrains de Breil et mise en œuvre à préciser - Accès limités pour les machines de foration

46 Renforcement de la couche d alluvions : 3. Biocalcification : 7 Travaux - Gestion des réseaux d eau (préventif) - Confortement des bâtiments Données Solétanche

47 Merci de votre attention

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