Direction des Risques du Sol et du sous-sol Les mouvements de terrain liés à la présence de cavités anthropiques Christophe DIDIER
Plan de l exposé Contexte de la problématique Différents types de cavités Répartition géographique Principaux types de mouvements de terrain Le phénomène d affaissement Le phénomène de fontis Les effondrements localisés ou en masse Principes d évaluation et de gestion du risque Démarche d analyse des aléas Principales mesures de mitigation Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-2
Réglementation : mine ou carrière? Loi 1810 : assurer la mainmise de l État sur les ressources considérées comme «stratégiques» Matériaux concessibles : hydrocarbures, métaux, sel, potasse (articles 2 et 3 du Code minier) Matériaux non concessibles : pierre à bâtir, craie, gypse, ardoise... Mine Carrière Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-3
Le risque souterrain : une problématique d ampleur nationale Zones carrières Gisements miniers Concentration Faible Moyenne Forte BRGM 1994 Charbon Sel Fer Aluminium Uranium Autres métaux Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-4
Cadre réglementaire pour des vides non miniers L article 552 du Code Civil stipule que : «le propriétaire du fonds est propriétaire du tréfonds» Les risques d instabilité sont considérés, sous certaines conditions, comme «risque naturel» Compétence et responsabilité Statut juridique de droit commun : le propriétaire Urbanisme et sécurité des administrés : le maire Affichage du risque et sécurité publique : l État Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-5
Risques d instabilité des terrains de surface Deux paramètres fondamentaux jouent un rôle majeur sur la nature des phénomènes d instabilité potentiels La configuration du gisement (matériau, épaisseur, profondeur) La méthode d exploitation (totale ou partielle) Exploitations avec traitement assurant la disparition intégrale des vides Exploitations partielles permettant la persistance de vides résiduels Risque d affaissement Risque d affaissement et d effondrement Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-6
Méthodes d exploitation dites «totales» Exploitation par hagues et bourrages Exploitation par tailles Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-7
Formation d une cuvette d affaissement Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-8
Manifestation en surface du phénomène d affaissement Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-9
Conséquences des affaissements sur les structures Zone d extension Zone de Compression Affaissement maximal Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-10 Effet de mise en pente
Conséquences des affaissements sur les structures Auboué (1996) Moutiers (1997) Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-11
Les méthodes d exploitation partielles Principes de la méthode d exploitation par chambres et piliers abandonnés Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-12
Les méthodes d exploitation partielles Exploitation par petits piliers irréguliers dans la craie (Valenciennes, Nord) Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-13 Vastes exploitations de gypse (Est Parisien)
Les méthodes d exploitation partielles Exploitation par niveaux superposés (gypse de Roquevaire, 13) Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-14
Mécanismes de dégradation et conséquences en surface Dégradation du toit des cavités les chutes de toit et montées de voûte le phénomène de fontis Dégradation et rupture des piliers rupture par écrasement ou cisaillement le phénomène d effondrement localisé Conditions de déclenchement d un effondrement en masse initiation par rupture du haut toit Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-15
Dégradation et rupture du toit des cavités Chute de toit dans une carrière de calcaire grossier (Septmonts, Oise) Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-16
Dégradation et rupture du toit des cavités Montée de voûte dans une carrière de calcaire grossier (région parisienne) Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-17
Dégradation et rupture du toit des cavités Les mouvements de terrain liés aux cavités souterraines - 07/12/2012-18
ppement puis conséquences en surface nomène de fontis
uence en surface du phénomène de fontis
uence en surface du phénomène de fontis
smes de rupture de piliers
smes de rupture de piliers Mine de fer (Decazeville) e à ciment (Bouches-du-Rhône)
ement localisé par rupture de piliers
station d un effondrement en masse
omène d effondrement en masse
station d un effondrement en masse photo INERIS Calcaire de craie (Crouzilles, Indre et Loire)
he d évaluation des aléas 1. Analyse des plans d exploitation et des conditions du site dentification et modélisation ifférents scénarios de rupture et 2. Inspection visuelle (si possible)
he générale de gestion du risque «cavités» Analyse de l aléa Vulnérabilité révention des Risques urels ou Miniers) Analyse de risque (enjeux existants) «National Coal Board (1975)» Acceptable Sondes Very severe en forage Surveillance Remblayage Traitement
Plan National Cavités er l émergence de stratégies locales de prévention plication des collectivités dans la démarche de prévention tégration du risque dans l aménagement du territoire er, former et sensibiliser les acteurs éliorer l information du public rmer les acteurs clés de la prévention rer le savoir et mieux partager la connaissance ncement d un programme national «R&D» ructurer et mutualiser les compétences