Etude sur le vieillissement des anciennes carrières souterraines du Calvados et de l'Orne

De par sa diversité géologique, le territoire normand a été par le passé le siège d'une activité importante d'extraction de divers matériaux : pierres de taille, marne, etc. Un grand nombre de ces anciennes carrières souterraines sont aujourd'hui abandonnées. Leur état est très souvent inconnu. Certaines peuvent induire des effondrements et des affaissements en surface (Saint-Pierre-Canivet en 2011, Courgeon et Caen en 2013 par exemple).Afin de mieux appréhender ces risques, la DREAL et le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) ont entrepris en 2014 d'expertiser une quinzaine d'anciennes carrières souterraines aux alentours de Caen. Ce travail de recensement et de diagnostic a été étendu au reste du Calvados et à l'Orne, dans une seconde phase en 2016 et 2017, une troisième phase entre 2018 et 2020, une quatrième phase entre 2021 et 2023 et une cinquième phase qui devrait se terminer en 2028.La seconde phase de l'étude a notamment permis de tester une méthode de cartographie en 3D par laser portatif. Il a été démontré la fiabilité de cette méthode 3D qui aboutit à un très faible écart avec la méthode classique (laser-mètre et boussole), ainsi que leur complémentarité. La méthode "classique" reste intéressante pour des cavités de taille inférieure à 1 000 m² et à géométrie peu complexe, ou pour des levés géométriques globaux dans le cadre de diagnostics d'urgence compte tenu du coût et de la mobilisation du matériel laser.Dans le domaine de la détection des anciennes carrières, deux méthodes géophysiques de détection depuis la surface ont été testées : la microgravimétrie (mesure de variations de gravité visant à déceler la présence d'un vide souterrain) et des méthodes électriques (mesure du champ électrique mettant en évidence des variations de résistivité du sous-sol). Ces expérimentations se sont montrées particulièrement concluantes pour localiser des cavités inaccessibles peu profondes dans la craie sur le secteur de Mortagne-au-Perche (Orne).Les cavités diagnostiquées lors de la troisième et de la quatrième phase de l'étude ont également fait l'objet de relevés topographiques au scanner laser 3D. Ces levés ont permis de dresser un plan, pour chaque cavité présentant : - La carte de l’emprise (géométrie des vides) ;- La carte des épaisseurs de recouvrement ;- La carte de l’altitude du sol de la cavité ;- La carte de l’altitude du toit de la cavité ;- La carte des hauteurs de vides.L'objectif de cette étude est de réaliser des diagnostics de stabilité de niveau 1 sur des carrières souterraines présentant des enjeux en surface ou en sous-sol et de faire état des observations réalisées et formuler les recommandations nécessaires en matière de sécurisation des carrières et des enjeux qui les surplombent. Ces recommandations sont notamment transmises aux collectivités qui peuvent également intégrer ces connaissances dans leur réflexion en matière de planification de l'urbanisme.L'ensemble des observations réalisées sur le terrain dans le cadre de cette étude sont compilées dans une base de données SIG et ont permis de mettre à jour les bases de données recensant les indices de cavités, gérées par le BRGM et par la DREAL. Les contours des carrières diagnostiquées sont ainsi précisément définis et affichés, ce qui permet d'adapter le périmètre de sécurité associé.A venir : publication de la 4ème tranche lorsque les mesures de sécurisation des carrières diagnostiquées auront été prises par les collectivités.