AFFAISSEMENTS DU SOL

Exemples d'affaissements

La compaction des sédiments fins est la cause principale des affaissements naturels (les mécaniciens des sols l'appellent consolidation). Le seul poids des terrains situés au-dessus compacte les dépôts fins des deltas et autres accumulations épaisses. C'est ainsi que la ville de Sybaris, colonie grecque sur le golfe de Tarente en Italie, s'est affaissée de 10 mètres en 2 500 ans. Les cavités de dissolution sont une autre cause naturelle, qui affecte les gypses (région parisienne, lac du Mont-Cenis, etc.) et les roches calcaires.

Les affaissements miniers sont une nuisance pratiquement inévitable de l'exploitation du sous-sol ; en général, ils la suivent avec un retard de quelques jours à quelques mois ; ils se mesurent en mètres, à l'échelle des épaisseurs cumulées des couches exploitées, jusqu'à 12 mètres à Saint-Étienne, et même 19 mètres dans le bassin houiller du Nord - Pas-de-Calais.

Les effondrements affectent plutôt les mines peu profondes et les carrières, lorsque plusieurs piliers s'écroulent en chaîne soit en cours d'exploitation (mine de fer de Roncourt en Lorraine en 1959), soit longtemps après (le 1^er juin 1961 à Clamart, 6 hectares de carrières anciennes se sont effondrés brutalement, détruisant une usine et 21 pavillons ; le nombre des victimes s'est élevé à 21 morts et 35 blessés). Les affaissements tardifs survenus dans les mines de fer à Auboué et Moutiers en 1996 et 1997 ont rappelé que les piliers ne sont pas éternels : la résistance des roches à grande échelle et sur une longue durée est inférieure à celle qu'on mesure en laboratoire.

La compaction due à l'extraction d'eau souterraine affecte la plupart des grandes métropoles, qui ont été construites sur d'épaisses formations alluviales fines : Tōkyō et Ōsaka, Mexico, Shanghai, et Bangkok. À Tōkyō, de 1920 à 1970, l'affaissement a atteint 4,2 m ; à Mexico, il a dépassé 7 mètres. En Californie, en raison du pompage pour l'irrigation, la vallée du San Joaquin est devenue la plus vaste zone affaissée au monde (plus de 10 000 km²) ; entre 1943 et 1969, la flèche maximale a atteint 8 mètres, avec des conséquences très importantes sur les cours d'eau, les puits et les conduites ; depuis 1969, les pompages sont arrêtés et un aqueduc assure l'essentiel des besoins.

Les compactions dues aux exploitations de pétrole et de gaz affectent la plupart des grands gisements situés dans des sédiments récents épais : pétrole dans le bassin de Maracaibo (Venezuela) ou dans la région de Los Angeles (États-Unis), méthane dans celles de Niigata (Japon) ou de Groningue (Pays-Bas). Le fluide soutiré est remplacé par de l'eau, mais la pression est durablement diminuée. Comme les gisements d'hydrocarbures sont plus localisés que les nappes d'eau, les cuvettes d'affaissement sont moins étendues et, pour une flèche du même ordre – 8 mètres à Los Angeles, au bord de la mer –, les pentes et les déformations du sol sont beaucoup plus importantes et dangereuses, ce qui les rapproche du cas des mines. L'exemple du gisement sous-marin d'Ekofisk, en mer du Nord, est bien connu puisque les plates-formes ont dû être relevées de 6 mètres après quinze ans, puis entièrement reconstruites dix ans plus tard.

Dans le cas du sel gemme, les affaissements sont dus à la fois aux mines et à l'action des fluides : les piliers d'une mine sont vulnérables en cas d'inondation, et les cavernes produites par dissolution forcée s'agrandissent jusqu'à la rupture du toit. Après une exploitation, des affaissements tardifs se manifestent, comme à Dombasle-sur-Meurthe (Meurthe-et-Moselle). Même hors exploitation, le sel gemme peut donner lieu à des accidents spectaculaires : au Sahara, un forage[...]