Les régions Hauts-de-France et Wallonie en Belgique comportent de nombreuses cavités souterraines, naturelles karstiques, ou d’origine anthropique (mines, carrières, puits à silex, sapes...). Afin d’améliorer les techniques de prévention et de gestion de ce risque, le projet RISSC met en commun les connaissances, méthodes et outils développés dans chacun des deux pays.
Ces cavités peuvent entraîner des dégâts en surface, impactant les infrastructures (routes, ponts, réseaux de gaz, voies ferrées), les bâtiments, et causant des risques pour les populations. L’apparition de ces désordres en surface implique parfois des coûts importants de réparation et d’adaptation.
Le projet RISSC, qui vise à mieux connaître et à réduire ce risque, regroupe des partenaires [1] issus du monde de la recherche, des services étatiques et des collectivités, est réalisé avec le soutien du Fonds Européen de Développement Régional (FEDER).
Composé de trois volets principaux, le projet RISSC a fourni ses premiers résultats.
Caractériser les cavités et évaluer le risque
L’objectif à travers cet axe est de produire une base de données transfrontalière, qui permet de géolocaliser les différentes cavités présentes sur le territoire et d’en déterminer le risque pour les biens publics ou privés, ainsi que pour les personnes.
La première tâche du projet RISSC a consisté à identifier, inventorier et décrire les cavités et les objets souterrains.
Des points communs sont apparus entre les deux régions, où se trouvent des exploitations de craie ou de sable, des cavités karstiques, des mines de fer, ainsi que des mines de charbon plus profondes.
Les cavités hors mines sont creusées généralement entre la surface et 20 mètres de profondeur, souvent en milieu urbanisé ou sous des infrastructures routières.
Quelques divergences sont aussi à remarquer :
- Les Hauts-de-France sont davantage touchés par les sapes de guerre (nom générique donné aux souterrains militaires comme les vraies sapes ou les abris divers) et l’habitat troglodytique que la Wallonie,
- La Wallonie contrairement à la France recèle de grandes carrières de phosphate.
Après avoir identifié les zones de cavités souterraines, les travaux ont porté sur la compréhension des mécanismes d’effondrement à partir de la caractérisation, in situ sur le site des anciennes carrières souterraines de craie de la Malogne près de Mons et en laboratoire, des masses rocheuses et des terrains qui les recouvrent, pour modéliser les effets de ruine des cavités. Ces mécanismes sont souvent spécifiques à chaque site étudié.
Les travaux en laboratoire ont permis de caractériser le comportement mécanique de différents types de craie. A partir des observations de terrain, une cartographie des instabilités et un modèle numérique 2D sur une section verticale type ont été réalisés.
Les méthodologies française et belge pour réaliser des cartographies des aléas de mouvements de terrain seront mises en commun, et éprouvées sur deux sites test. Ce volet permettra aussi de constituer une base de données commune pour mutualiser les expériences acquises lors d’accidents et d’effondrements passés, ainsi que de mettre au point un outil de simulation géodynamique permettant de reconstituer l’historique des exploitations et de comprendre l’influence potentielle des exploitations profondes sur les cavités souterraines plus proches de la surface.
Anticiper, réduire le risque
Pour gérer le risque de cavités, plusieurs leviers complémentaires existent :
La mise en sécurité des cavités par différents dispositifs de confortement ou de comblement (le dispositif Cavibag développé par le Cerema est un dispositif de comblement). La solution la plus utilisée est le comblement par coulis de ciment, parfois remplacé par des mousses, des billes d’argiles... Cette solution est coûteuse, si bien que des solutions alternatives sont aussi développées, comme le terrassement-comblement d’anciennes carrières de craie, l’effondrement provoqué, qui a été utilisé pour la carrière de la Malogne pour construire une ligne de chemin de fer, ou encore le confortement par piliers maçonnés.- La surveillance des cavités, parfois avec une instrumentation afin de suivre l’évolution des déformations du massif. Un réseau de surveillance a été déployé dans une carrière près de Lille ayant des secteurs dégradés : outre les instruments de mesure de déplacement, des capteurs reliés à une station d‘acquisition en surface, permettant un suivi à distance des dégradations ont été installés (deux radars, un micro à déclenchement sur seuil, une sonde de température, une sonde de pression pour mesurer le niveau d’eau).
- La réglementation visant à adapter l’urbanisation. Une comparaison des réglementations et des pratiques françaises et belges sera réalisée, pour formuler des recommandations en matière de prévention et gestion des risques.
Apporter un soutien technique
Le projet RISSC vise à partager les connaissances en matière de prévision et gestion du risque et à communiquer auprès des acteurs locaux transfrontaliers sur les méthodes d’action et les techniques de réduction du risque.
Pour cela, la mise en réseau des acteurs concernés est un des objectifs du projet, et permettra de constituer un pôle transfrontalier de connaissances et d’expertises multidisciplinaires. Des rencontres bilatérales et en réseaux seront ainsi organisées avec les communes concernées, pour échanger sur leurs besoins et préoccupations en matière de risque cavité et de développement territorial.
Ce pôle pourra ensuite fournir des recommandations adaptées aux contextes locaux pour la prévention du risque, et des guides transfrontaliers de bonnes pratiques et de gestion des risques souterrains seront produits en tirant les enseignements des meilleurs pratiques de part et d’autre de la frontière. Enfin, Un portail commun transfrontalier sera mis en place, pour faciliter l’accès de tous à l’information.
Article précédent paru au lancement du projet RISSC:
[1] Institut Scientifique de Service Public (ISSeP), Cerema, Association des Communes Minières du Nord/Pas-de-Calais, INERIS, le Service Public de Wallonie : la Direction générale opérationnelle Agriculture et la DGO des routes et des bâtiments, direction de la géotechnique, la ville de Lille, la ville de Mons (Belgique) ; l’Université de Mons (génie minier), et l’Université de Lille 1 (labo de génie civile et de géo-environnement).