Les risques liés aux cavités souterraines
Les affaissements et les effondrements trouvent leur origine dans des paramètres naturels ou dans des activités passées d’extraction de matériaux dans le sous-sol, et notamment pour l’Île-de-France :
- la présence d’anciennes carrières,
- la dissolution du gypse.
Le risque de mouvements de terrain lié aux anciennes carrières
Les anciennes carrières représentent en Île-de-France (hors Seine-et-Marne) une superficie de près de 5 000 hectares et une surface des zonages de risques plus étendue.
Elles sont liées à une exploitation importante afin d’extraire du sous-sol du calcaire grossier (pierre à bâtir), du gypse (à des fins de fabrication du plâtre), mais aussi de la craie, de l’argile, etc et ce, au travers de deux méthodes :
- La carrière à ciel ouvert : est une technique qui consiste à décaper le sol jusqu’à atteindre le matériau désiré. Dans le cas des carrières anciennes, l’excavation était le plus souvent comblée, avec des terrains de remblais, parfois de moins bonne tenue que les terrains d’origine.
- La carrière souterraine : lorsque le matériau était situé en profondeur, il était extrait en souterrain, parfois sur plusieurs niveaux.
Ces carrières, notamment lorsqu’elles sont dégradées peuvent être à l’origine de mouvements de terrain susceptibles d’affecter la sécurité des biens et des personnes.
En effet, la détérioration du toit de la carrière due à la pression des terrains de recouvrement peut provoquer l’effondrement des terrains de surface sous la forme d’affaissement ou d’effondrements localisés (fontis) ou généralisés.
Le risque lié à la dissolution du gypse
Le sous-sol d’Île-de-France, notamment au nord de Paris et dans la Seine-Saint-Denis, est riche en formations gypseuses qui, dans certaines conditions, sont particulièrement soumises au processus d’érosion du fait des propriétés du gypse qui est matériau soluble.
Si on ajoute la Seine-et-Marne à ces départements de petite couronne, les zones à risques concernent prés de 8 000 ha en Ile-de-France.
Par conséquent, toute présence et circulation d’eau (infiltration, remontée de nappe et circulation souterraine) à travers des couches contenant du gypse est susceptible d’entraîner la dissolution d’une poche naturelle de gypse.
Il peut alors apparaître un vide franc ou une zone décomprimée en sous-sol qui peut menacer tout ce qui se trouve en surface ( on parle des enjeux) au-dessus.
Les vides ainsi créés peuvent remonter vers la surface après affaissement des terrains qui les recouvrent et provoquer alors, selon la hauteur du recouvrement, soit une cuvette appelée « affaissement » soit une cavité appelée « fontis ».
Les affaissements et les fontis sont des phénomènes localisés, d’une forme circulaire et de diamètre plus ou moins grand.
Les phénomènes
Les affaissements
Les affaissements sont des dépressions topographiques en forme de cuvette dues au fléchissement lent et progressif des terrains de couverture. Les affaissements sont des mouvements lents et progressifs qui ne présentent pas de façon générale de risque pour les individus cependant ils peuvent avoir des conséquences importantes sur les ouvrages en surface, allant de la fissuration à la destruction complète du bâti.
Les effondrements
Les effondrements, viennent à jour de manière plus ou moins brutale, lorsque le toit de la carrière (ciel) rompt et que les terrains superficiels se déversent dans la carrière, faisant ainsi remonter le vide jusqu’à la surface. Le phénomène peut être ponctuel (fontis, diamètre inférieur à 50 m, occasionnellement 100 m) ou généralisé (plusieurs hectares).
L’effet amplificateur de l’eau
L’eau peut avoir une grande influence sur les propriétés mécaniques des matériaux exploités et des terrains de recouvrement et donc sur la stabilité des ouvrages. Le processus de fontis peut ainsi être réactivé ou très nettement accéléré par des infiltrations d’eau dans des terrains de recouvrement. De plus, la dissolution des calcaires et du gypse peut être aggravée par des circulations d’eau non saturée liées à des fuites de canalisation, de fosses septiques ou à l’absence d’assainissement. Des circulations d’eau peuvent également entraîner les particules fines argileuses ou siliceuses du sol et provoquer l’apparition de décompression dans les terrains traversés.
La gestion de l’eau et le contrôle des réseaux sont donc essentiels pour la prévention du risque.
Les mesures de protection générales
- le traitement des cavités par du comblement ainsi que la mise en place de pilier en maçonnerie ou l’injection de coulis afin de former des plots ;
- lorsque les mouvements attendus en surface demeurent faibles, le renforcement de l’ouvrage ou la réalisation de fondations traversant la cavité avec des matériaux résistants aux déformations afin de protéger les constructions menacées.
Pour plus d’information :
- Inspection Générale des Carrières (IGC) :
L’IGC renseigne les particuliers, les maîtres d’œuvre, les notaires, les géomètres ou les entreprises spécialisées sur la nature du sous-sol des parcelles et sur les risques associés. L’information sur l’état des sous-sols peut désormais être délivrée en ligne pour Paris et les départements de la petite couronne, 92, 93 et 94.
- Inspection générale des carrières (IGC) Versailles :
Elle assure une gestion des risques liés aux cavités souterraines sur le patrimoine des départements des Yvelines, de l’Essonne et du Val d’Oise. Elle réalise également une consolidation des informations sur ce risque pour le public et les Collectivités. Ces informations peuvent être consultées sur place.