Description et gestion du risque

Description

Quelle que soit la nature de la cavité, naturelle ou anthropique, la présence d’un vide dans le sous-sol peut entraîner 2 types de risques pour les biens et les personnes :

• Si les accès à la cavité restent libres, ils peuvent représenter un danger pour les personnes dans la mesure où ils rendent accessibles des cavités souterraines parfois de grande dimension (avec risque de s’égarer) et non surveillées (état de stabilité méconnu), parfois peu ventilées avec présence de matières organiques (risque d’asphyxie) et un puits vertical sans protection en surface peut entrainer un risque de chute ;
• L’effondrement de la cavité peut avoir des conséquences importantes en surface sur les biens (habitation, route…) comme sur les personnes. Ce phénomène est en général brutal. Il peut exister des signes précurseurs visibles dans la cavité voire en surface mais pas toujours.
  

Dans le cas d’un effondrement, les effets en surface peuvent être de différentes natures suivant les caractéristiques géométriques, mécaniques, géologiques… du matériau encaissant et du matériau en surface :

• Fontis ou effondrement localisé : effondrement qui débouche brutalement en surface en créant un cratère ou un entonnoir, dû à l’effondrement successif de bancs de toit, au débourrage d’un karst…. Il s’agit du type d’instabilité le plus répandu ;
• Effondrement généralisé : phénomène violent et soudain, dû à la rupture successive de plusieurs piliers (pour une carrière), se présentant en surface comme un cratère à fond plat dont les bords présentent des fractures de cisaillement ;
• Affaissement : déformation souple, sans rupture des terrains de recouvrement ;
• Écroulement de falaises sous-cavées : phénomène pouvant déplacer un volume important de matériau, présentant à la fois un danger pour les terrains situés au sommet de la falaise, et pour ceux s’étendant à son pied.
  
  

D’une manière générale, l’impact en surface d’un effondrement de cavité est fonction de la hauteur de celle-ci, de l’épaisseur et de la nature de son toit (ou cerveau). Plus le toit de la cavité est épais, c’est-à-dire plus la cavité est située en profondeur, moins l’impact sera important en surface. En 2003 à Saintes, l’effondrement d’une cavité d’environ 2 m de hauteur et de 20 m de cerveau s’est concrétisé en surface par une marche d’escalier de l’ordre de 50 cm.

Le pourcentage des vides par rapport aux pleins (piliers), ou taux de défruitement, joue un rôle majeur dans l’évaluation de la stabilité d’une carrière souterraine. On estime habituellement qu’un taux de défruitement supérieur à 80% implique à plus ou moins long terme la destruction de la cavité.

Dès sa création, une cavité souterraine se dégrade. Les caractéristiques mécaniques du matériau diminuent progressivement. Cette évolution peut être accentuée par l’environnement et la géométrie de la cavité : variation de température et d’hygrométrie, portée entre appuis trop importante, section des piliers trop faible, passage d’engins à proximité, présence de racines au sein de la voûte…

La présence des carrières souterraines étant en général connue, elles constituent un aléa spécifique plus facilement maîtrisable que les cavités naturelles. La connaissance de ces dernières est fonction de leur accessibilité depuis la surface. Elles sont le domaine de prédilection des spéléologues qui les visitent, les inventorient et les cartographient. Ces reconnaissances se font dans les cavités fossiles comme dans les cavités noyées.

La gestion du risque

En matière de cavités souterraines, la gestion du risque s’appuie sur un certain nombre d’actions, depuis les inventaires à la réalisation de cartographies réglementaires :

Inventaire des cavités

Première étape pour la connaissance des cavités, le Ministère chargé de l’Ecologie (MEDDE) a mis en place au niveau national depuis 2001 un vaste programme d’inventaire des cavités souterraines sur l’ensemble du territoire, aussi bien pour les cavités naturelles (recensées notamment par les Comités Départementaux de Spéléologie) qu’anthropiques (carrières souterraines, souterrains…), hors cavités minières. Ces inventaires s’appuient sur la consultation de documents d’archives, d’organismes détenteurs d’informations dans le cadre de leurs activités voire de visites de terrain. Le site internet Georisques recense de nombreuses cavités souterraines.

Les informations consultables en ligne sur le site du Ministère concernent la localisation de l’entrée des cavités ou de leur centroïde, la description de leur typologie (carrière, cave, cavité naturelle,…) et de leur utilisation lorsqu’elle est connue. Sont également indiquées les sources d’informations qui ont permis de les inventorier.

Évaluation du niveau d’aléa

Après l’inventaire des cavités, ou parallèlement, on évalue le niveau d’aléa au phénomène d’effondrement. Ce travail consiste en particulier à des visites de terrain avec levés topographiques (sommaires ou par un géomètre) et levés géotechniques pour diagnostic de stabilité lorsque les cavités sont accessibles. Les données sont reportées sur des plans (cartes IGN 1/25 000 ou plans cadastraux) et saisies en base de données. Lorsque les cavités ne sont pas accessibles, l’évaluation de l’aléa se détermine selon la probabilité de présence d’une cavité.

Surveillance, Réalisation de travaux de confortement

Ces diagnostics de cavités souterraines (anthropiques comme naturelles) sont croisés avec les enjeux en surface.

Des enjeux importants (route départementale par exemple) avec une forte probabilité d’effondrement conduisent en règle générale à des travaux de confortement (réalisation de piliers, murs de soutènement…) ou de comblement de la cavité. Ces travaux doivent être réalisés par des entreprises spécialisées, de manière à respecter les règles de l’art, et la mémoire doit en être conservée.

Si la probabilité d’effondrement à court ou moyen terme est jugée assez faible, on peut mettre en place des méthodes de surveillance : visites périodiques, installation de témoins de déformation ou de capteurs électroniques avec des données récupérées régulièrement par un opérateur ou télétransmises.

Élaboration de documents réglementaires

Les inventaires, diagnostics, cartographie de l’aléa et croisement avec les enjeux aident à la réalisation de documents synthétiques s’inscrivant dans une politique de prévention, élaborées par les collectivités ou les services de l’Etat et consultables par tous. Il s’agit notamment des DDRM (Dossier Départemental des Risques Majeurs), DCS (Document Communal Synthétique), DICRIM (Dossier d’Information Communale des RIsques Majeurs), PPR (Plan de Prévention des Risques) qui ont succédé en 1995 aux PER (Plan d’Exposition aux Risques)

Information du public

Enfin un des rôles majeurs de l’Etat et des élus sur le terrain (Maire) est d’informer le public à travers notamment des sites internet ou par la diffusion de plaquettes d’informations.