Mesures de nivellement - Rapport 2008
RAPPEL DU CONTEXTE
L’ennoyage des travaux du fond des concessions Sarre et Moselle et De Wendel a été engagé en juin 2006 et celui du secteur de La Houve en décembre 2006. Dans le cadre des prescriptions complémentaires fixées par les arrêtés préfectoraux de premier donné acte, le DPSM transmet depuis 2008 à la DRIRE Lorraine les résultats de l’exploitation des réseaux de nivellement. Les mesures sont assurées annuellement de manière générale, ou trimestriellement pour certains secteurs particuliers (sillon profond, digue du Weihergraben à Rosbruck, faille de Hombourg).
RESULTATS DES MESURES EFFECTUEES EN 2007
Concernant la concession De Wendel, les courbes d’iso-mouvements résiduels cumulés qui ont été mesurés depuis l’arrêt de l’exhaure en juin 2006, reportées sur la carte de l’annexe 2 du rapport (accessible ci-dessous), montrent cinq petites zones pour lesquelles les affaissements mesurés varient entre 2 et 3 cm. Trois de ces zones de très petites dimensions (au maximum 50 m de long pour 20 m de large environ) sont situées en zone urbanisée. Les deux autres, plus importantes (une cinquantaine d’hectares), sont situées en dehors de toute zone habitée.
Concernant la concession de Sarre et Moselle, la carte représentant les courbes d’isomouvements résiduels cumulés qui ont été mesurés depuis la fin de l’exhaure, de juin 2006 à décembre 2007, montre un affaissement maximum de 20,5 cm. Par ailleurs, la carte représentant les courbes d’iso-mouvements cumulés annuels (entre septembre 2006 et septembre 2007) montre un affaissement maximum de 12,8 cm.
Concernant la concession de la Houve, deux zones de surrection de 2 cm jusqu’à 8,8 cm pour l’une d’entre elles ont été identifiées au nord, en partie à l’aplomb de la zone d’influence des travaux miniers. Au sud, un affaissement de 2 cm a été constaté sur deux petites zones et trois zones de surrection, dont une atteignant 5 cm ont également été identifiées. Ces zones sont situées dans les zones d’influence des travaux miniers ou en limite de celles-ci.
ANALYSE DES MESURES EFFECTUEES EN 2007
Le retour d’expérience sur un certain nombre de bassins houillers, comme le mentionnait l’INERIS dans les études jointes aux dossiers de Charbonnages de France 1 et 2, montre que la phase d’affaissements résiduels (après l’exploitation) des terrains varie de quelques mois à quelques années (l’affaissement intervenant en effet pour l’essentiel au cours de l’exploitation). L’amplitude de l’affaissement résiduel décroît ensuite de manière exponentielle en fonction du temps. Par ailleurs, les données disponibles dans la littérature indiquent que l’affaissement résiduel ne représente qu’au maximum l0% (en général, plutôt 5 à 7%) de l’amplitude globale de l’affaissement.
La durée de l’affaissement résiduel et son amplitude dépendent de la profondeur des travaux et du comportement mécanique des terrains de recouvrement qui, lui-même, est fonction de leur nature (caractéristiques géologiques). Par ailleurs, au-delà de la phase la plus marquée d’affaissement pendant et suivant l’exploitation, la caractérisation d’un mouvement du sol de faible amplitude associé à un affaissement résiduel d’origine minière est difficile car la distinction avec des causes naturelles ou d’origine humaine n’est souvent pas aisée.
Concernant l’impact de l’arrêt du pompage des eaux d’exhaure, il a été constaté sur certains bassins, comme ici par endroit, un soulèvement lent et étendu de la surface (surrection), sans que cela ne provoque de dommage aux structures ou bâtiments en surface. Dans le bassin hollandais du Limbourg, ce soulèvement a atteint entre 2 et 4 % de l’affaissement résultant de l’exploitation. Les déformations mesurées dans des bassins de grande étendue, où les mouvements sont lents, sont également de faible amplitude et expliquent cette situation.
- Ancienne concession de De Wendel
Les mesures d’affaissement sur la concession de De Wendel sont de très faible amplitude. La nature des terrains (marnes et calcaires) pourrait en partie expliquer ces faibles mouvements. En tout état de cause, néanmoins, il doit être noté que pour les deux grandes zones situées en dehors de toute zone urbanisée, où la topographie est vallonnée, la configuration topographique des sites induit des incertitudes sur les résultats obtenus. L’important dénivellement entre les points à mesurer implique en effet, dans ces zones, un accroissement du nombre de points de mesure avec pour effet un cumul des incertitudes de mesure lors de la fermeture des boucles de nivellement. Moyennant les réserves qui précèdent sur le résultat des mesures, GEODERIS a confirmé que les faibles amplitudes mesurées sont difficilement discernables de mouvements naturels du sol et ne peuvent donc être significatives d’une reprise d’affaissement.
- Ancienne concession de Sarre et Moselle
Les mouvements détectés sur la concession de Sarre-et-Moselle sont situés à l’aplomb des exploitations en plateures de Merlebach qui ont eu lieu jusqu’en 2003. Dans ce secteur, l’affaissement maximal mesuré jusqu’en 2006 (avant l’arrêt de l’exhaure) a atteint 15 m. L’affaissement mesuré depuis 2006 a atteint 20,5 cm, soit un peu plus de 1% de l’affaissement maximal. Dans son rapport [2], l’INERIS précisait « … l’ensemble des travaux ayant eu lieu jusqu’en septembre 2003, des affaissements résiduels de faible amplitude (de quelques centimètres au maximum) peuvent être constatés dans la limite d’influence du chantier concerné jusqu’en 2005 » ; les constats effectivement réalisés sont donc cohérents avec cette analyse prévisionnelle, produite dans le cadre de l’arrêt administratif des travaux miniers.
Selon les données produites par le DPSM, les affaissements se seraient poursuivis sur une période d’un an et se seraient stabilisés depuis juillet 2007. Bien que le phénomène semble se stabiliser, il reste toutefois encore difficile de prédire ce que pourra être l’évolution des mouvements dans le temps. Seul un suivi régulier permettra de contrôler cette évolution en surface.
Concernant la surveillance de la zone du "sillon profond" de Freyming-Merlebach et celle de part et d’autre de la faille de Hombourg, aucun mouvement significatif (> à 2 cm) n’a été constaté sur les différents profils topographiques.
- Ancienne concession de la Houve
La zone au nord présentant une surrection atteignant jusqu’à 8,8 cm sur certains points est située en partie à l’extérieur de la zone d’influence associée aux exploitations minières sous-jacentes. GEODERIS a confirmé qu’il était difficile d’imputer ces variations à l’ennoyage des travaux miniers. Un suivi de contrôle permettra de vérifier l’évolution de ce secteur et de lever le doute sur les mesures de 2007. Les mouvements mesurés sur la partie sud de la concession sont essentiellement des mouvements de surrection de faible amplitude. Ces valeurs sont cohérentes avec les mouvements attendus et les valeurs observées sur d’autres bassins. Les prochains levés permettront de suivre l’évolution de ces mouvements. Notons également que les mouvements affectant des zones urbanisées sont de l’ordre de 2 cm et couvrent une grande étendue. Ils ne sont pas susceptibles de produire des dommages aux bâtiments.
CONCLUSION
Les résultats des mesures de nivellement 2007 confirment l’absence de mouvements de terrain susceptibles de mettre en cause la sécurité des biens et des personnes. Par ailleurs, même si les mouvements mesurés restent de faible amplitude, la surveillance réalisée met en évidence que la stabilisation définitive n’est pas encore atteinte sur les zones qui ont été les plus inflencées durant l’exploitation ou dont l’arrêt de l’exploitation est encore récent (avril 2004 sur La Houve). Cette situation est normale eu égard aux phénomènes en cause, les affaissements n’étant en effet pas appelés à s’annuler subitement, mais deviendront progressivement de moins en moins mesurables.
ACCEDEZ AUX CARTES DE NIVELLEMENT :
- Secteur De Wendel
- Secteur Sarre et Moselle
- Secteur La Houve
1. Rapport INERIS DRS-05-59678/ROl, « Bassin houiller de Lorraine - Analyse des effets en surface des travaux miniers souterrains du secteur Centre (Champs de Carling, l’Hôpital, Merlebach et Sainte-Fontaine) », 06/06/2005.
2. Rapport INERIS DRS-03-39146/ROl, « Bassin houiller de Lorraine - Analyse des effets en surface des travaux miniers souterrains dans la concession De Wendel, secteur de Forbach (Moselle) », 07/07/2003.