Reconnaissance et surveillance des instabilités dans les cavités souterraines

Abstract

Une grande partie du territoire est exposée aux risques de mouvements de terrain liés à la présence de cavités souterraines en état de dégradation lente, que ce soit des anciennes exploitations, des karsts naturels ou encore des ouvrages militaires et civils abandonnés. Même si ces cavités sont accessibles, les plans ne sont pas toujours disponibles (ou fiables ou bien calés) et le levé cartographique des galeries par les méthodes de topographie classiques reste un travail long et délicat préalable aux décisions de traitements du risque. Dans ce contexte, les géotechniciens de l’INERIS ont cherché depuis plusieurs années à se doter d’outils novateurs et performants aptes à fonctionner dans cet environnement souterrain. Par ailleurs, si un traitement définitif du risque par le comblement des vides ou le déplacement des populations concernées sont les seules solutions pérennes efficaces, leur mise en oeuvre généralement onéreuse requiert souvent des délais importants. Sauf situation particulière, la surveillance peut s’imposer comme une solution d’attente pertinente pour le gestionnaire de site, qu’il soit aménageur, particulier, ou collectivité. Le scanner laser 3D est un dispositif portable qui permet de numériser rapidement en trois dimensions une cavité jusqu’à une précision millimétrique. La valorisation du nuage de points contribue aussi à enrichir les observations géotechniques nécessaires à la définition de l’aléa (fracturation, volume,…). Le rendu apporte en outre une vision des cavités convaincante pour les gestionnaires du risque et les populations exposées. La surveillance acoustique repose quant à elle sur une écoute passive et permanente des cavités en déclenchant un enregistrement sur dépassement de seuil. Les situations inhabituelles ou critiques sont identifiées sur la base de critères dépendant du site (nature des terrains et environnement sonore) et de son état de dégradation. La mise en place d’un tel réseau passe par une phase préliminaire de reconnaissance in situ pour garantir l’efficience et le meilleur rapport coût-bénéfice. Associé à une surveillance acoustique qui permet le suivi temporel des événements ainsi que leur localisation approximative, le scanner laser 3D peut également être utilisé dans le cadre de surveillance de cavités, par la comparaison des nuages de points obtenus à différentes dates, permettant de caractériser avec précision les événements enregistrés