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Travaux : effondrement sur une plateforme dans le pas-de-calais

Fontis : ouverture brutale sur une carrière ou sur une sape ?

Patrimoine : Carrière souterraine aménagée durant la guerre 1914-1918 à Arras (62)

Cavités - Ouverture d'une sape de guerre dans la Somme (80)

Cavités - Effondrement sur une station service à Bapaume (62)

Cavités - Effondrement à proximité d'une école dans le Pas-de-calais (62)

Cavités - affaissement donc indice

Type de cavités souterraines par GRAVIMEP Géophysique (62)

Tous ces types d’ouvrages peuvent aboutir soit à des effondrements, soit à des affaissements. Il est important de pouvoir se prémunir de ces éventuelles conséquences.
Une étude microgravimétrique devrait souvent permettre de palier à ces inconvénients, par la possibilité de localiser et délimiter les zones suspectes. Les précautions à prendre pourront ainsi être réalisées bien à l’amont du projet.
Il existe en général 2 types de cavités, auxquelles on peut être confrontés. Les cavités naturelles de type karstiques et les cavités anthropiques, résultantes d’une activité de l’homme. Dans ces 2 types de cavités, il existe une multitude de possibilités, en volumes, à leurs situations par rapport à la surface, aux caractéristiques géométriques, etc.
La caractéristique commune à ces 2 types de vides consiste en une géologie environnante favorable dans laquelle sont situés ces vides.
 
Les cavités d’origine naturelle
Pour les cavités naturelles, les origines sont dans pratiquement tous les cas, une érosion par la circulation souvent sub – horizontale des eaux dans des formations géologiques particulières, qui abouti à une dissolution locale et orientée de cette formation. C’est le cas des grottes, gouffres, avens et autres phénomènes qui sont parvenus à la formation des vides localisés parfois très importants.
Pour ces cavités naturelles, ces phénomènes de dissolutions, érosions ou entraînements des matériaux, restent toujours en action et sont évolutifs dans le temps. Suivant les formations géologiques, cette évolution est plus ou moins active et donc rapide.
Souvent, dans des terrains peu consistants, cette évolution peut s’avérer rapide, même à l’échelle humaine. Dans ce cas, existent souvent des zones altérées de manières différentes, selon les qualités des terrains.
Pour d’autres, (calcaires) l’évolution s’accomplit dans une échelle géologique. Ce sont généralement des vides profonds, formant des réseaux s’étalant sur différents niveaux. Ce sont aussi les plus solides, car profondes. Les risques ne concernent que peu les zones de sub – surface.
 
Les cavités anthropiques
Ces cavités sont le résultat d’une activité humaine. Ce sont généralement des exploitations de minéraux divers, qui se situent relativement proches de la surface.
Elles revêtent des formes diverses, que l’on peut classer en quelques catégories.
Leurs origines peuvent se situer dans une période relativement proche, voire entre cent et deux cents ans.
Il n’est cependant pas à exclure des périodes d’exploitation plus anciennes. Pour les cathédrales réalisées au moyen âge, les pierres ont été extraites localement à cette époque.
Certaines exploitations minières remontent à l’époque romaine, et parfois même à la proche antiquité (âge du fer ou âge du bronze). Il reste vrai que pour ces cas, les exploitations avaient sans doute des extensions assez limitées et étaient principalement du type galeries.
Les cavités anthropiques qui actuellement posent des problèmes sont en général des anciennes exploitations de pierres à bâtir, ou de marnes pour fertiliser les cultures. Elles sont situées dans une période qui s’étale entre la renaissance et le milieu du siècle passé.
La principale caractéristique de ces vides en est la situation en profondeur relativement modeste.
C’est une conséquence du matériau à extraire qui se situe généralement proche de la surface, par une extraction souvent artisanale.
La principale caractéristique pour ces cavités anthropiques consiste en leurs localisations à l’aplomb des zones géologiques favorables à la présence des matériaux recherchés.
Ces cavités peuvent être classées en types d’exploitations.
 
Carrières en chambres et piliers
Le type d’exploitation le plus courant est celui des chambres et piliers. Pour ces cavités, les hauteurs exploitées sont de l’ordre de quelques mètres. Les profondeurs sont généralement limitées jusque 30 mètres voire plus dans certains. Les superficies exploitées sont variables, allant de quelques ares à plusieurs hectares. Ces exploitations sont souvent sub horizontales et dans certains cas ont été menées sur 2, ou plusieurs niveaux. L’exploitation se faisait horizontalement.
Le rapport entre la surface exploitée (vides existant) et les piliers, se situe aux alentours de 1 pour 1. Les blocs étaient taillés au fond et remontés en surface par des puits au niveau desquels ces pierres étaient amenées.
Ce type d’exploitation existe généralement dans des contextes géologiques où la couche exploitable se situe sous un recouvrement de surface assez important, soit plus de 5 à 7 mètres, et dont l’épaisseur reste faible (quelques mètres).
 
Carrières sous forme de catiches
Quand la couche exploitable est proche de la surface et qu’elle présente une épaisseur importante comme dans la région du sud lillois, l’exploitation peut être réalisée par catiches.
Pour ce type d’exploitation, un puits était réalisé pour traverser les terrains de surface et la couche de craie non exploitable trop altérée. L’exploitation commençait alors verticalement en creusant de manière conique circulairement, s’évasant en profondeur. Ces profondeurs dépendaient de l’épaisseur de la couche exploitable, du niveau de la nappe phréatique Les pierres taillées étaient remontées directement par le puits d’accès.
Quand la catiche avait atteint sa profondeur limite, une autre était créée latéralement de manière à ce que les fonds puissent communiquer. Ces exploitations peuvent atteindre des surfaces de plusieurs hectares dans certains cas. Souvent elles épousent les limites parcellaires des terrains de surface.
Les profondeurs de ces catiches sont variables, et dans la région lilloise les plus profondes atteignent exceptionnellement les 18 – 20 mètres.
Parfois, il y a des extensions des groupes de catiches par des galeries piliers.
Il existe aussi des petits groupements de 2 ou 3 catiches, voire une catiche isolée. Ce cas se présente pour des explorations avec des matériaux de trop mauvaise qualité. Alors le projet d’exploitation est abandonné.
 
Autres carrières d’exploitations souterraines
Nous pouvons évoquer le type d’exploitation à ciel ouvert, même si l’on s’éloigne de la cavité souterraine. Quand la qualité des matériaux est bonne en sa partie supérieure et que les terrains de recouvrement sont d’épaisseur faible, les exploitations ont été réalisées à ciel ouvert.
Cette technique présentait des avantages surtout de coûts d’exploitation. L’inconvénient consistait du fait que la carrière en exploitation ne pouvait être cultivée qu’en fin des travaux, et seulement si les excavations étaient remblayées avec des terres adéquates.
Les terrains ainsi couverts présentent des qualités médiocres pour les constructions, car constitués de remblais sur une certaine épaisseur.
 
Galeries – souterrains
Ces ouvrages particuliers se présentent sous une forme longiligne et sont généralement situés à des profondeurs relativement faibles de l’ordre de 3 à 10 mètres.
Il est vrai que ces ouvrages font rêver car généralement auréolés de tout un mystère quand à leurs origines. Les caractéristiques physiques se résument souvent en des passages de dimensions faibles de type passage d’homme.
Généralement ces galeries avaient pour départ d’ouvrages construits tels châteaux, édifices religieux et autres, et avaient pour fonction une sortie discrète de ces édifices.
Elles débouchaient en règle générale en des endroits discrets suffisamment éloignés de leur point de départ.
Les légendes parlent souvent de distances énormes pour ces galeries, avec liaisons entres châteaux ou monastères, voire franchissements souterrains de rivières. Cela n’a jamais été prouvé et relève sans doute de fantasmes. Les techniques de l’époque ne permettaient pas de tels ouvrages avec toutes les difficultés qu’ils représentaient.
Plus modestement, ces galeries quand elles existaient dépassaient rarement quelques centaines de mètres de longueur. Des exceptions sans doute existent.
 
Cavités Sapes de la guerre 1914-1918
Ces ouvrages spécifiques ont été réalisés lors de la première guerre mondiale. La guerre de position nécessitait pour les combattants de pouvoir se mettre à l’abri des tirs d’artillerie ravageurs. Les tranchées permettaient un abri précaire et formaient une plateforme d’assaut, d’observation, de tirs défensifs etc.
Pour un confort plus poussé ainsi que pour une sécurité contre les obus, les combattants ont cherché refuge dans les profondeurs de la terre.
Ces ouvrages souterrains, appelé communément sapes, étaient des salles souterraines creusées à des profondeurs de 5 à 10 mètres et elles permettaient de quitter les tranchées pour se reposer bien à l’abri. Elles avaient aussi d’autres rôles. Nous citerons les infirmeries, les salles de commandement, les dépôts d’armes ou de munitions parmi les usages les plus courants.
Le schéma classique d’une sape consiste en une galerie d’accès à partir d’une tranchée, qui abouti à une salle. Généralement ces sapes formaient un réseau de plusieurs salles reliées entre elles par des galeries. Il y avait aussi plusieurs galeries d’accès.
Les dimensions de ces salles étaient variables, avec des hauteurs d’environ 2 mètres et des dimensions latérales de quelques mètres, en fonction de leur usage.
Les profondeurs aux toits devaient être suffisantes pour être à l’abri des bombardements ennemis. Elles étaient de 5 à 10 mètres mais pouvaient être plus profondes.
Les 2 belligérants avaient chacun leurs réseaux de sapes le long des lignes de front.
A. la fin des hostilités, ces ouvrages ont été pour partie remblayés ou comblés. Cependant de nombreuses sapes n’ont été que partiellement comblées ou leurs accès ont été condamnés par des bouchons de matériaux divers, afin de rendre le terrain aux cultures. Leurs emplacements n’ont jamais été repérés de manière efficace.
A l’heure actuelle, de nombreux vides souterrains de type sapes existent et parfois leurs dégradations abouti à des effondrements localisés. Il est donc à craindre, à proximité des anciennes lignes de front de cette première guerre mondiale qu’il subsiste ces vides non répertoriés.
Ce problème reste particulier aux régions du Nord et de l’Est, avec parfois des désordres qui apparaissent sous la forme d’effondrements inattendus. Il est vrai que les fontis résultants restent de tailles modestes, mais suffisante pour générer des désordres significatifs sur d’éventuelles constructions à leurs aplombs.

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