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Monitoring systems for the survey of subsidences caused by mining : case study of the Grozon gypsum mine

Développement des techniques de surveillance des mouvements de terrain induits par une exploitation souterraine : cas de la carrière de gypse de Grozon

Résumé : Toute carrière souterraine exploitée par la technique des chambres et piliers abandonnés génère des vides résiduels importants au sein du massif rocheux. La création de ces vides est fonction du schéma d'exploitation, de la profondeur des travaux, de la géologie des massifs, des états de contrainte locaux, et d'autres facteurs susceptibles de provoquer des modifications de l'état du milieu environnant. Ainsi, certaines instabilités peuvent se développer au sein des anciens vides et se propager vers la surface. Les principales causes de désordres susceptibles de se développer à l'aplomb de travaux profonds résultent généralement de la rupture localisée ou généralisée de piliers. Cette rupture peut notamment résulter d'une mauvaise superposition des appuis engendrant des contraintes de traction et de cisaillement au sein des planches intercalaires. Souvent les instabilités résultent pour partie d'une diminution des caractéristiques mécaniques du fait du vieillissement. C'est la nature du recouvrement qui détermine le risque d'effondrement potentiel susceptible de se produire en surface. Le problème le plus délicat se pose évidemment en terme de gestion du bâti existant, notamment lorsque ce dernier est situé dans des zones présentant des dangers importants vis-à-vis de la sécurité des biens et des personnes. Lorsque aucunes mesures de confortement des terrains (Collet et al, 2004) ne s'avèrent pertinentes d'un point de vue technico-économique (volume de vide très élevé, travaux profonds, difficilement accessibles ou dangereux...) et qu'il n'est pas possible de conforter ou de déplacer les infrastructures de surface, le recours à la surveillance instrumentée peut constituer l'ultime recours. La carrière de Gypse de Grozon (Jura) exploitée par la société Placoplatre a retenu l'intérêt autant pour des raisons géographiques que pour les études informatives et d'analyses qui y ont été réalisées par l'INERIS (Didier et al, 1999). Ces travaux ont permis d'identifier d'une part, le risque de ruine des piliers et intercalaires et d'autre part, l'éboulement au carrefour de galeries pouvant se développer en entonnoir de fontis dans les zones de faible recouvrement. Deux réseaux sismiques ont donc été installés afin de surveiller et caractériser l'extension spatiale et temporelle de ces phénomènes dynamiques.