Affaissements sur la commune de Saint-Pierre-Lavis (Seine-Maritime) Tierce expertise BRGM. Rapport final

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1 Affaissements sur la commune de Saint-Pierre-Lavis (Seine-Maritime) Tierce expertise BRGM Rapport final BRGM/RP FR Novembre 2007

2 Affaissements sur la commune de Saint-Pierre-Lavis (Seine-Maritime) Tierce expertise BRGM Rapport final BRGM/RP FR Novembre 2007 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 07POLZ01 S. Bès de Berc & C. Mathon Nom : L. Closset Vérificateur : Date : 29 novembre 2007 Approbateur : Nom : J.F. Pasquet Date : 30 novembre 2007 Signature : p/o J.F. Pasquet Signature : I 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. M AVRIL 05

3 Mots clés : Tierce expertise, Saint-Pierre-Lavis, cavité, effondrement, marnière, sondages, karst. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : S. Bès de Berc & C. Mathon (2007) Affaissements sur la commune de Saint Pierre Lavis Tierce expertise BRGM Rapport BRGM/RP FR, 94 p., 18 ill. BRGM, 2007, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM.

4 Synthèse A la demande de la DDE de Seine-Maritime, le BRGM a réalisé une tierce expertise relative aux différents désordres apparus sur la commune de Saint-Pierre-Lavis et aux interventions qui ont suivies. Dans le courant de l année 2000, deux effondrements survenaient en zone urbanisée, l un engloutissant un calvaire situé à l intersection de la route départementale RD149 et du chemin communal du Vogosse et l autre à quelques mètres de là, à l entrée d une propriété. Une étude menée par le CETE Haute-Normandie avait abouti à la mise en place d un périmètre de sécurité (non constructible) de 60 m autour des effondrements. Afin de lever ce périmètre et à la demande de la mairie de Saint-Pierre-Lavis, la société S.E.F. est intervenue et a réalisé une série de sondages, à la suite desquels il a été décidé de reboucher la cavité par injection gravitaire d un coulis. Cependant, en raison de la faiblesse des comptes-rendus de travaux de la société S.E.F., le doute subsistait quant au comblement complet de la (ou des?) cavité souterraine. Dans ce contexte, la DDE sollicite le BRGM pour réaliser une tierce expertise dont les points essentiels sont : - l analyse de la cohérence des sondages par rapport à la situation ; - la vérification des résultats des sondages ; - l analyse de la cohérence du type de comblement réalisé suite aux résultats obtenus lors des sondages ; - en cas d incohérence avérée, définir un protocole adapté à la levée de risque. Nous confirmons que l étude des différents comptes-rendus de la S.E.F. met en évidence l inadaptation de la campagne de sondages de recherche de vide au contexte haut-normand et de ce fait, la réalisation de comblements inappropriés à la problématique. Les lacunes rédhibitoires dans les données ne nous permettent pas de nous prononcer sur la performance du traitement réalisé et donc sur la suppression du risque d effondrement. Il est donc impératif que le Maître d'ouvrage des travaux (Mairie de Saint-Pierre-Lavis) puisse disposer des résultats complets des différents sondages réalisés par l'entreprise S.E.F. afin de permettre leur analyse. Cependant, ces données seraient malgré tout insuffisantes pour permettre de connaitre précisément l'état actuel des cavités et d'évaluer la dangerosité du site. BRGM/RP FR Rapport final 3

5 Même si la S.E.F. est en mesure de fournir les informations demandées, le BRGM recommande donc la réalisation d'une nouvelle campagne de reconnaissance, comportant la réalisation de sondages complémentaires, avec mesure et enregistrement des paramètres de forage et, de préférence, de la géophysique. Sur la base de ces données, un Bureau d'etudes spécialisé pourra préconiser les mesures de mise en sécurité adaptées. 4 BRGM/RP FR Rapport final

6 Sommaire 1. Introduction Contexte Général Situation géographique Contexte morphologique Contexte géologique Les Cavités dans ce secteur Les faits Historique des interventions CETE AFFAIRE N 3118 DU 04/ ETUDESOL (BET) DOSSIER N DU 19/11/ Analyse et Conclusions VISITE DE TERRAIN ANALYSE DES INTERVENTIONS Conclusions...33 BRGM/RP FR Rapport final 5

7 Liste des illustrations Illustration 1 : Localisation géographique de la commune de Saint-Pierre-Lavis Illustration 2 : Intersection Chemin du Vogosse et RD149 - en rouge : zone en dépression (Source : Géoportail ) Illustration 3 : Carte géologique de la zone de Saint-Pierre-Lavis (Extrait des Feuilles Géologiques au 1/ de Bolbec et Fécamp) LP : limons des plateaux ; C 3 : craie blanche du Turonien Illustration 4 : Carte des cavités localisées sur la commune de Saint-Pierre-Lavis (Source : ) Illustration 5 : Report des 5 indices sur un extrait de fond IGN Source : Infoterre Illustration 6 : Photo de l ancien emplacement du calvaire de Saint Pierre Lavis Indice n Illustration 7 : Effondrement rebouché à l'entrée de la propriété (chemin du Vogosse) - Indice n Illustration 8 : Photo de l'emplacement des fissures de l'indice n 5. La chaussée a été réparéé Illustration 9 : Schéma d'implantation des sondages d'etudesol Illustration 10 : Plan de localisation des forages inspectés par caméra (Geofor) Illustration 11 : Forage F1 Image à 14 m de profondeur (Source : Geofor) Illustration 12 : Forage F2 - Vue latérale Illustration 13 : Forage F Illustration 14 : Proposition d implantation des sondages de reconnaissance supplémentaires (Source : CETE Normandie- Centre) Illustration 15 : Plan d implantation des sondages (Source : SEF) Illustration 16 : Localisation des sondages réalisés pour les travaux d injection (Source : S.E.F.) Illustration 17 : Localisation des sondages réalisés pour les travaux d injection, modifié après consultation du propriétaire de la parcelle (Source : S.E.F.) Illustration 18 : Photos du mur de la propriété le long de la RD BRGM/RP FR Rapport final

8 Liste des annexes Annexe 1 : Rapport Etudesol du 19/11/ Annexe 2 : Rapport Geofor 16/12/ Annexe 3 : Rapport S.E.F. du 04/03/ Annexe 4 : Rapport S.E.F. du 30/08/ Annexe 5 : Rapport S.E.F. du 08/12/ Annexe 6 : Rapport S.E.F. du 22/05/ BRGM/RP FR Rapport final 7

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10 1. Introduction A la demande de la DDE de Seine-Maritime, le BRGM est intervenu pour réaliser une tierce expertise relative aux différents désordres apparus sur la commune de Saint Pierre Lavis. En 1997 sur la commune de Saint-Pierre-Lavis (Seine-Maritime), une cavité souterraine s est affaissée en zone urbanisée, au carrefour entre la RD149 et le Chemin du Vogosse, sous un calvaire situé à proximité de cette intersection. Sommairement rebouchée avant la réalisation d études approfondies, cette cavité a également provoqué un léger affaissement de la chaussée. En janvier 2000, le calvaire était englouti par un effondrement. Cette même année, à quelques mètres de ce premier désordre, un autre effondrement provoquait des dégâts à l entrée d une propriété. Suite à ces différents désordres, la mairie de Saint-Pierre-Lavis faisait appel à la société S.E.F. qui a réalisé une série de sondages, à la suite desquels il a été décidé de reboucher la cavité par injection d un coulis et écoulements gravitaires. Cependant, en raison de la faiblesse des comptes-rendus de travaux de la société S.E.F., le doute subsiste quant au comblement réel complet de la (ou des?) cavité souterraine. Dans ce contexte, la DDE sollicite le BRGM pour réaliser une tierce expertise dont les points essentiels sont : - l analyse de la cohérence des sondages par rapport à la situation ; - la vérification des résultats des sondages ; - l analyse de la cohérence du type de comblement réalisé suite aux résultats obtenus lors des sondages ; - en cas d incohérence avérée, définir un protocole adapté à la levée de risque. BRGM/RP FR Rapport final 9

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12 2. Contexte Général Situation géographique La commune de Saint-Pierre-Lavis est située dans le département de Seine-Maritime (76), au NW de Rouen et à 3 km au NE de Fauville-en-Caux. Les désordres se sont produits au lieu-dit «la Chaussée de Saint-Pierre» (Illustration 1) à l intersection de la RD149 et du chemin du Vogosse et le long de la RD149 (Illustration 2 et Illustration 5). Illustration 1 : Localisation géographique de la commune de Saint-Pierre-Lavis (Source : Infoterre ) BRGM/RP FR Rapport final 11

13 Contexte morphologique L entrée du chemin du Vogosse est en légère dépression par rapport à la RD149, elle est souvent le siège d inondations par accumulation des eaux pluviales qui n arrivent pas à s écouler naturellement. D autre part, selon le Maire de la commune, le champ contigu serait une ancienne mare comblée (Illustration 2). Chemin du Vogosse RD149 Illustration 2 : Intersection Chemin du Vogosse et RD149 - en rouge : zone en dépression (Source : Géoportail ) 12 BRGM/RP FR Rapport final

14 Contexte géologique D un point de vue géologique, la colonne lithologique de ce secteur est caractérisée par de la craie blanchâtre à environ 25 m de profondeur, surmontée de marnes beiges entre 20 et 25 m, puis des argiles rouges plus ou moins sableuses à granules crayeux entre 15 et 20 m, un niveau d argiles limoneuses brun-orangé entre 10 et 15 m et enfin un niveau de limons bruns de 0 à 10 m. Illustration 3 : Carte géologique de la zone de Saint-Pierre-Lavis (Extrait des Feuilles Géologiques au 1/ de Bolbec et Fécamp) LP : limons des plateaux ; C 3 : craie blanche du Turonien Les Cavités dans ce secteur Les inventaires des cavités souterraines (convention MEDAD/BRGM) ont répertorié sur la commune de Saint-Pierre-Lavis des cavités naturelles et des cavités d origine anthropique type carrière (Illustration 4). Les cavités naturelles Comme dans toutes formations d origine calcaire, la craie est le siège de formation de karst, résultat de la dissolution des carbonates par circulation d eau au sein de la roche. Ce phénomène va donner lieu à des poches de dissolution remplies d argiles ou à des galeries vides. BRGM/RP FR Rapport final 13

15 Les cavités anthropiques Le Département de Seine-Maritime a été le siège d une importante exploitation de la craie sous forme de «marnières». Le plus souvent artisanales, ces carrières servaient à l extraction de la craie à des fins d amendement des terres agricoles. Le creusement se faisait par un puits vertical jusqu aux premiers niveaux «sains» de craie hors nappe. Puis l exploitation était poursuivie horizontalement par des galeries et des chambres de dimensions très variables. Ces ouvrages aujourd hui abandonnés peuvent se révéler dangereux du fait de la lente dégradation naturelle de la craie dans les cavités ou de la mauvaise tenue du bouchon de remblai obturant le puits d accès. Illustration 4 : Carte des cavités localisées sur la commune de Saint-Pierre-Lavis (Source : ) 14 BRGM/RP FR Rapport final

16 3. Les faits En 1997, un léger affaissement était visible au pied du calvaire de Saint-Pierre-Lavis à l intersection du chemin de Vogosse et de la RD149 (Illustration 5). Le calvaire est alors situé à la pointe d un herbage qui constitue la limite méridionale d une légère dépression qui correspondrait à une mare remblayée. En Janvier 2000, un effondrement de 5 mètres de diamètre pour environ 6 mètres de profondeur a englouti le calvaire. Il s agit de l indice n 1 (Illustration 5 et Illustration 6). Illustration 5 : Report des 5 indices sur un extrait de fond IGN Source : Infoterre BRGM/RP FR Rapport final 15

17 SW NE Illustration 6 : Photo de l ancien emplacement du calvaire de Saint Pierre Lavis Indice n 1 L indice n 2 (Illustration 5, Illustration 7) est un effondrement survenu en novembre 2000 à l entrée du chemin du Vogosse distant de quelques mètres de l affaissement du calvaire. L effondrement s est produit le long d un mur, à l entrée de la propriété de M. et Mme Martial (parcelle 187), affectant la moitié du chemin et se prolongeant sous et derrière le mur mitoyen. D après les personnes présentes sur le site, l effondrement mesurait 4 mètres de long pour 2 mètres de large et avait une profondeur maximale de 2 mètres. L effondrement est actuellement matérialisé par une rustine de goudron (Illustration 7). Le mur était resté suspendu au dessus de l effondrement. 16 BRGM/RP FR Rapport final

18 SE NW Illustration 7 : Effondrement rebouché à l'entrée de la propriété (chemin du Vogosse) - Indice n 2 L indice n 3 (Illustration 5) est un effondrement de petite taille rebouché en bordure d un pré (parcelle 158) et de la RD 149. L indice n 4 est un effondrement survenu dans un pâturage en bordure de la RD 149 (Illustration 5), d un diamètre d environ 1 m pour une profondeur de 30 à 40 cm. Il n est plus visible actuellement. L indice n 5 correspond à des fissures sur la chaussée situées de l autre coté de la RD 149 par rapport à l emplacement du calvaire (Illustration 5 et Illustration 8). Un patch souligne l emplacement de ces fissures. Ce sont les indices 1 et 2 qui font l objet de la présente tierce expertise. Cependant, nous recommandons fortement de traiter les autres indices et en particulier l indice n 5 qui affecte la bordure de la chaussée afin de s assurer qu il n y a pas de risque immédiat d effondrement qui pourrait mettre en danger les usagers de la route. BRGM/RP FR Rapport final 17

19 Illustration 8 : Photo de l'emplacement des fissures de l'indice n 5. La chaussée a été réparéé. 18 BRGM/RP FR Rapport final

20 4. Historique des interventions 4.1. CETE AFFAIRE N 3118 DU 04/1997 En avril 1997, le CETE (affaire n 3118), en réponse à une demande de la municipalité de Saint-Pierre-Lavis réalise une intervention sur l affaissement survenu au mois de janvier 1997 au pied du Calvaire situé en bordure de la RD 149. Le calvaire présente alors un léger gite. Un mois auparavant, une tranchée pour passage d une canalisation a été réalisée et remblayée en condition de gel avec les matériaux extraits sur le site. Il n a pas été constaté de problème d étanchéité de la conduite. Le calvaire est situé à la pointe d un herbage qui constitue un point bas et dans lequel se dessine une légère dépression qui correspondrait à une mare remblayée. Un sondage à la pelle réalisé au droit du Calvaire a rencontré des limons très humides (malgré le temps sec perdurant). Ce sondage a permis d observer des fondations en silex cimenté du Calvaire reposant sur un massif de matériau tendre de construction à plus de 1,50 m de profondeur. Il est conclu de cette reconnaissance de mauvaises conditions de terrain de fondation et que l affaissement est lié à un phénomène d infiltration d eau ETUDESOL (BET) DOSSIER N DU 19/11/2003 (Voir rapport Etudesol en Annexe 1) Suite aux effondrements survenus en 2000 (calvaire et entrée de la propriété), le BET Etudesol s est vu confier une campagne de sondages de reconnaissance. Trois sondages destructifs ont été réalisés (Illustration 9). Des coupes géologiques ont été établies à partir de l analyse des cutting des forages destructifs. Les horizons suivants ont été traversés : - 0,10-0,30 m : terre végétale ou remblais ; - jusqu à 2m : sable limoneux ; - 9,50-22 m : sable plus ou moins argileux avec fragments de roches ; BRGM/RP FR Rapport final 19

21 - jusqu à 21m : marne sableuse et craie pâteuse ; - jusqu à 23 m : craie indurée ; - au-delà de 23 m : perte totale d injection de fluide. Les trois sondages ont mis en évidence des zones très décomprimées voire essentiellement vides au droit des sondages aux profondeurs suivantes : F1 : entre 9,5 et 20 m F2 : entre 24 et 29,5 m F3 : entre 23 et 25,5 m W E Illustration 9 : Schéma d'implantation des sondages d'etudesol 20 BRGM/RP FR Rapport final

22 GEOFOR dossier d inspection caméra dans les 3 forages (16/12/2003) (Voir rapport Geofor en Annexe 2) Suite à l intervention d Etudesol et la réalisation des trois forages destructifs, une inspection par caméra a été réalisée par Geofor. Cette reconnaissance dans les trois forages n a pas montré de cavité importante, mais un vide visible sur les images du forage 2 situé au milieu du chemin du Vogosse (Illustration 10). E W Illustration 10 : Plan de localisation des forages inspectés par caméra (Geofor) Inspection du forage F1 : la caméra est descendue jusqu à 14 m et n a pas décelé de cavité, mais une formation décomprimée (Illustration 11). Il en est conclu que l affaissement du calvaire aurait comblé les vides et que les terrains sont en cours de tassement. BRGM/RP FR Rapport final 21

23 Illustration 11 : Forage F1 Image à 14 m de profondeur (Source : Geofor) Inspection du forage F2 : la caméra a mis en évidence une cavité d environ 80 cm de hauteur entre 22,50m et 23,50 m d un diamètre approximatif de 2-3m (Illustration 12). Les images montrent des blocs latéralement avec une continuité du vide en arrière plan. Il existe donc une incertitude quant au volume réel du vide (pourrait atteindre 20 ou 30 m 3 ). La société GEOFOR soulève l absence de risque imminent d effondrement en ce point. Illustration 12 : Forage F2 - Vue latérale 22 BRGM/RP FR Rapport final

24 Inspection du forage F3 : la caméra est descendue jusqu à 23,80 m sans découvrir de cavités. Illustration 13 : Forage F3 Geofor conclu que le forage n 2 nécessite l injection d un coulis de ciment afin de remplir le vide franc vu à 22,50 m. Il est de plus préconisé, en raison de la fissure et des fentes sur la bordure du coté opposé de la départementale, de poursuivre les reconnaissances sur ce secteur afin de prévenir un éventuel affaissement. CETE Affaire n 9883 Décembre 2004 En décembre 2004, en réponse à la Marie de Saint-Pierre-Lavis, le CETE réalise une nouvelle étude afin de définir le type de traitement adapté au site et d aider la commune à choisir le type d investigations de reconnaissances complémentaires adaptées et de traitement éventuel. Dans ce rapport, le CETE analyse les études précédentes et stipule que le nombre et l emplacement des sondages n étaient pas adaptés à la situation pour connaître l étendue des vides potentiels, leur position et leur nature (naturelles ou anthropique), en particulier de celui rencontré sur le forage F2. Le CETE émet un certain nombre de conclusions sur la nature de chacun des indices en fonction de leur contexte morphologique, topographique et hydrogéologique. BRGM/RP FR Rapport final 23

25 Ils préconisent la réalisation de sondages destructifs implantés de chaque coté de la chaussée de la RD149 et de part et d autre du chemin du Vogosse et autour de chacun des effondrements n 1 et n 2 (Illustration 14). De plus, pour les indices d origine supposée anthropique ou indéterminée, il est préconisé d affecter un périmètre d urbanisme de 60 m de rayon centré sur chacun d eux. L origine de l indice n 3 étant supposé naturel, il est préconisé de lui affecter un périmètre urbanistique d un rayon de 35 mètres. Ces zones de contraintes urbanistiques, mises en place par les services instructeurs de la DDE de Seine-Maritime interdisent tous les travaux soumis à permis de construire. Illustration 14 : Proposition d implantation des sondages de reconnaissance supplémentaires (Source : CETE Normandie- Centre) CETE Affaire n 9700 Janvier 2005 Suite à son étude précédente, le CETE Normandie-Centre fait une proposition technique (conclusions de l étude précédente) et financière à la Mairie de Saint-Pierre-Lavis préconisant l implantation de 42 sondages destructifs à 35 m de profondeur pour recherche de vides autour des indices 1 et 2 et autour des fissures de l autre coté de la chaussée (Illustration 14). 24 BRGM/RP FR Rapport final

26 SEF (Société Européenne de Fondations) Mars 2005 (Voir étude S.E.F. en Annexe 3) La Société S.E.F. fait une proposition à la Mairie de Saint-Pierre-Lavis : les investigations proposées consistent en la réalisation de 6 sondages destructifs à 30 m de profondeur centrés sur les indices n 1 et n 2. SEF Aff. N 05/76/TS/2116 septembre 2005 (Voir rapport S.E.F. en Annexe 4) La Société S.E.F. ayant été retenue pour la réalisation des investigations, une campagne de sondages autour des deux effondrements a été réalisée en juin et juillet 2005, consistant en la réalisation de 4 sondages verticaux destructifs conduits jusqu à 30 m de profondeur avec prise d échantillons. Ils ont été réalisés sur le terre-plein devant le calvaire et en oblique sur le chemin du Vogosse (Illustration 15). Illustration 15 : Plan d implantation des sondages (Source : SEF) BRGM/RP FR Rapport final 25

27 Ces sondages n ont pas rencontré de vides francs, mais des décompressions entre 15 et 20 m de profondeur. L examen des échantillons remaniés prélevés sur les 4 sondages leur ont permis de reconstituer le profil géologique suivant : - de 0 à -0,80 m à -1,00 m : terre pulvérulente et/ou remblai, - de -1 à -2,50 m et - 5,00 m ; limons des plateaux, - de -5,00 à -20,00 m : formations argilo sableuses à silex, - de -20,00 à - 25,00 m : craie altérée, - de -25,00 à -30,00 m : craie tendre. La S.E.F. conclu que le 1 er effondrement signalé au droit du calvaire doit correspondre à un fontis provoqué par l effondrement des terrains sus-jacents à une exploitation de la craie. Le 2 ème effondrement situé à l entrée de la propriété devant correspondre au tassement de l ancien puits d accès à la marnière. Partant de cette hypothèse quant à la nature de la cavité et donc des effondrements liés, S.E.F. met en garde sur l évolution probable et l apparition de nouveaux effondrements potentiels et envisage ainsi les travaux de comblements par la méthode «forages et injections». S.E.F. prévoit donc la réalisation de 6 forages complémentaires à moins de 30 m de profondeur (4 pour le remplissage et 2 pour le contrôle). Le volume envisagé prend en compte une marnière d une surface de 100m 2 au sol haute de 2 m avec section elliptique nécessitant la mise en œuvre d environ 300 tonnes de matériaux secs. SEF Aff. N 06/76/TCC/2116 décembre 2006 (Voir rapport SEF en Annexe 5) Pour entrer en communication avec les vides résiduels, S.E.F. a réalisé 21 forages (Illustration 16) jusqu au sommet des vides rencontrés (entre 8 et 23 m de profondeur). Il a été injecté par déversement gravitaire à travers les forages ayant rencontré les vides 98 m 3 de mortier. Trois sondages de contrôle avec essais d injection au coulis de ciment ont été réalisés pour s assurer du comblement des vides rencontrés et traités. Les faibles quantités injectées conduisent à admettre que les vides sus-jacents aux cavités ont été traités. 26 BRGM/RP FR Rapport final

28 Illustration 16 : Localisation des sondages réalisés pour les travaux d injection (Source : S.E.F.) Dans une note du 22/05/07, S.E.F. indique que d après le propriétaire de la parcelle, l effondrement n 2 serait décalé de 4 m vers le NE, ce qui le rapproche de l effondrement n 1. S.E.F. conclu donc que l effondrement n 2 a été traité lors du traitement de l effondrement n 1 (Illustration 17). BRGM/RP FR Rapport final 27

29 Illustration 17 : Localisation des sondages réalisés pour les travaux d injection, modifié après consultation du propriétaire de la parcelle (Source : S.E.F.). 28 BRGM/RP FR Rapport final

30 5. Analyse et Conclusions 5.1. VISITE DE TERRAIN Le 03 octobre 2007, le BRGM (S. Bès de Berc, Service Aménagement et Risques Naturels et Marc Duriez, Service Géologique Régional Haute-Normandie) a réalisé une visite sur le terrain accompagné de Monsieur Lecroq, Maire de la commune. Au niveau des deux effondrements, aucun indice supplémentaire n a été relevé : il n y a pas eu d évolution ou de dégradation qui puisse être visible en surface. Cependant, nous avons pu identifier sur le mur de la propriété le long de la RD149, un certain nombre de fissures de quelques millimètres à quelques centimètres (Illustration 18). N ayant pas eu de contact avec le propriétaire, il n est cependant pas possible de connaître leur date d apparition. D autre part, nous ne pouvons préjuger sur le lien de ces fissures avec les effondrements proches. La proximité immédiate de la route pourrait également être la cause de ces dégradations. N S Ancien emplacement du calvaire Entrée du chemin du Vogosse 2 1 SW NE SW NE SW 1 Illustration 18 : Photos du mur de la propriété le long de la RD149 2 BRGM/RP FR Rapport final 29

31 5.2. ANALYSE DES INTERVENTIONS - Analyse de la cohérence des sondages par rapport à la situation ; Dans son étude du 04/03/2005, concernant la proposition de sondages pour recherche de vides, S.E.F. fait l hypothèse d un taux de défruitement de 70 % pour une marnière de 100 m 2 dont le puits d accès effondrement n 2 - serait totalement excentré (cf. Annexe 3). La situation de ce dernier, sur le Chemin de Vogosse, est surprenante, sauf à considérer que la marnière a été exploitée avant le tracé du chemin. Les études réalisées dans la région sur de nombreuses marnières ont montré que leur taux de défruitement est le plus souvent proche de 90% et non de 70%, que leur puits d accès peut se situer n importe où par rapport à son emprise et que leur surface, essentiellement variable, peut très largement excéder les 100m 2. S.E.F. propose l emplacement de 6 sondages (mais n en réalise finalement que 4) selon un maillage de 2 à 2,50 m x 2,50 à 3,50 m, positionnés de manière concentrique autour de l effondrement n 1, mais pour l essentiel sur le Chemin de Vogosse. Lorsque l on recherche la présence d une marnière directement par sondages, en se basant sur les indices que sont les effondrements de surface, il convient de prévoir leur réalisation selon 2 lignes se recoupant à l aplomb de (de chaque) l effondrement. En première approche, sur chaque ligne de 20 m de long, centrée sur l effondrement, les sondages sont réalisés selon une maille n excédant pas 2 m. Les 2 lignes sont grossièrement perpendiculaires mais la direction de l une d elle doit être celle d une direction de fracturation prépondérante de la craie qui dans le secteur est en général NNW-SSE. Exécuter les sondages en s éloignant progressivement de l effondrement permet d une part d apprécier la profondeur de la craie en place, et donc du plancher de la marnière (quand elle ne comporte qu un seul niveau) ce qui permet de «caler» la profondeur maxi des forages, d autre part de s extraire des terrains effondrés en souterrain pour avoir une possibilité de recouper des chambres/galeries non encore effondrées. Le nombre de sondages à exécuter réellement est imprévisible, la progression de la reconnaissance dépendant du résultat des sondages déjà réalisés. - Vérification des résultats des sondages ; Les sondages réalisés par la société Etudesol avaient montré au niveau du Forage F2 la présence de terrains très décomprimés entre 24 et 29,40 m de profondeur. Or, l inspection par caméra, réalisée par la société Geofor dans ce même forage, a mis en évidence une petite cavité entre 22,50 m et 23,30 m de profondeur. L incohérence entre ces deux constats, réalisés à 1 mois d intervalle, peut s expliquer par une progression du fontis vers la surface, mais les conditions de réalisation de ces vidéos ne sont pas clairement explicitées. Le forage F2 ayant été tubé jusqu à 24 m par Etudesol, il a donc fallu le remonter pour voir une cavité entre 22,50 m et 23,30 m, ce qui suppose que le terrain ne s était pas refermé autour de la base du tubage ce qui s accorde mal avec une remontée du fontis. Les comptes rendus lapidaires d Etudesol et Géofor ne permettent pas de déductions logiques. 30 BRGM/RP FR Rapport final

32 Concernant les différents sondages réalisés par S.E.F., qu il s agisse des 4 sondages de recherche de vides (alors que 6 sondages devaient être réalisés initialement), des 21 forages d injection et des 3 sondages de contrôle après injection, aucun enregistrement ne figure dans les différents rapports. Il nous est donc impossible de les analyser, mais nous remarquons cependant que l injection gravitaire dans le forage 1 est «remontée» dans le forage S2 alors que le forage 1, comme les 3 autres, n aurait rencontré aucun vide franc d après le rapport SEF du 30/0/2005 (cf. Annexe 4). Cela n est possible que s il y a communication entre des vides francs. Par ailleurs, les sondages de contrôle d injection n ont concerné que l emplacement du calvaire et pas le Chemin de Vogosse qui en terme d enjeu est au moins aussi important. - Analyse de la cohérence du type de comblement réalisé suite aux résultats obtenus lors des sondages ; En l absence de tout résultat des différentes études et actions de S.E.F., il ne nous est pas possible de répondre à ce point. Nous rappellerons simplement les incohérences déjà signalées précédemment concernant l absence de vides francs dans les 4 sondages de recherche de vides. En effet, comment expliquer qu une injection gravitaire puisse combler 70 à 80 m 3 de terrain simplement décomprimés (Géofor avait estimé le volume des vides francs observés entre 20 et 30 m 3 ). - En cas d incohérence avérée, définir un protocole adapté à la levée du risque : 1 Dans un premier temps, il est préconisé au Maître d Ouvrage de récupérer les enregistrements des différents sondages ainsi que les quantités injectées par sondage auprès de S.E.F. et de les étudier. En fonction des conclusions obtenues, d autres sondages devront éventuellement être envisagés avec, ou non, en préalable, une reconnaissance géophysique par microgravimétrie éventuellement associée à de la SASW*. La microgravimétrie permet de prospecter de grandes surfaces de terrain mais n a pas pour but de détecter la marnière ou ce qu il en reste, ceci étant hors de sa portée compte tenu de la profondeur probable de l ouvrage (proche de 30 m) et de sa faible ouverture, mais de détecter les éventuels fontis en progression vers la surface traduisant sa présence et son instabilité. 1 Spectral Analysis of Surface Waves. Technique géophysique sismique étudiant la dispersion des ondes de surface. BRGM/RP FR Rapport final 31

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34 6. Conclusions La tierce expertise réalisée par le BRGM concernant les différents effondrements de Saint-Pierre-Lavis et les études qui ont suivies a mis en évidence les points suivants : - l inadaptation de la campagne de sondages de recherche de vides au contexte haut-normand ; - le parti pris non justifié d une marnière de 100 m 2 circonscrite par les 2 effondrements ; - l impossibilité de vérifier les résultats des différentes études et sondages réalisés par S.E.F. puisque rien n a été communiqué ; - le peu de cohérence entre le volume injecté et les résultats des sondages de reconnaissance. Il est donc impératif que le Maître d'ouvrage des travaux (Mairie de Saint-Pierre-Lavis) puisse disposer des résultats complets des différents sondages réalisés par l'entreprise S.E.F. (comportant en particulier les coupes géologiques et les mesures des paramètres d'avancement de l outil) afin de permettre leur analyse. Cependant, ces données seraient malgré tout insuffisantes pour permettre de connaitre précisément l'état actuel des cavités et d'évaluer la dangerosité du site. Même si la S.E.F. est en mesure de fournir les informations demandées, le BRGM recommande donc la réalisation d'une nouvelle campagne de reconnaissance, comportant la réalisation de sondages complémentaires, avec mesure et enregistrement des paramètres de forage et, de préférence, de la géophysique. Sur la base de ces données, un Bureau d'etudes spécialisé pourra préconiser les mesures de mise en sécurité adaptées. BRGM/RP FR Rapport final 33

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36 Annexe 1 : Rapport Etudesol du 19/11/2003 BRGM/RP FR Rapport final 35

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38 BRGM/RP FR Rapport final 37

39 38 BRGM/RP FR Rapport final

52 Annexe 2 : Rapport Geofor 16/12/03 BRGM/RP FR Rapport final 51

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64 Annexe 3 : Rapport S.E.F. du 04/03/2005. Proposition de sondage BRGM/RP FR Rapport final 61

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74 Annexe 4 : Rapport S.E.F. du 30/08/2005. Rapport de synthèse BRGM/RP FR Rapport final 71

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84 Annexe 5 : Rapport S.E.F. du 08/12/06. Rapport technique de fin de travaux BRGM/RP FR Rapport final 81

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90 Annexe 6 : Rapport S.E.F. du 22/05/07. Additif au rapport technique BRGM/RP FR Rapport final 87

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95 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. :