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GEOLOGIE APPLIQUEE AU GENIE CIVIL

Les carrières souterraines en région parisienne

18 Décembre 2012 , Rédigé par Almandin Publié dans #ESTP Enseignement

La région parisienne et Paris en particulier, à cause d'une géologie sédimentaire intéressante et variée, a été le siège au cours de son histoire de nombreuses exploitation de matériaux d'abord à ciel ouvert et ensuite en carrières souterraines.

 

Trois niveaux géologiques ont été exploités en carrières souterraines en région parisienne : la craie, le calcaire grossier et le gypse.

 

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 Coupe géologique schématique de la colline de Meudon à gauche et de la Butte Montmartre à droite permettant de localiser les trois niveaux d'exploitation en carrières souterraines. Attention seul le gypse a été exploité sur la butte Montmartre tandis que le calcaire grossier a été exploité surtout à Paris Rive Gauche et la craie à Issy-les-Moulineaux-Meudon où son niveau remonte à cause de l'anticlinal de Meudon.

 

Deux méthodes d'esploitation ont été utilisées :

 

1)  La méthode dite du "Pilier Tourné" (craie, gypse et parfois calcaire grossier)

 

Dans cette méthode on laisse une partie du matériau en place sous forme de pilier pour assurer la sécurité des galeries souterraine.

 Dans le cas où le matériau possède une épaisseur importante (gypse, craie), on descend par tranche depuis la partie supérieure jusqu'à la partie inférieure en amenuisant progrssivement le pilier vers sa base en tournant autour (pilier tourné). La base et la répartition  des piliers sont calculées pour résister à la charge des terrains sus-jacents à l'exploitation souterraine.

 

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En moyenne, cette méthode laisse entre 40 et 60% de matériau en place pour assurer la sécurité de la galerie.

Aujourd'hui, avec la pénurie du gypse, d'anciennes carrières souterraines sont exploitées à ciel ouvert pour récupérer le gypse laissé en place (piliers tournés).


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Extrait de la carte des carrières de l'IGC pour les carrières de craie de Meudon-Issy-les-Moulineaux 

 

 

2) La méthode dite des "hagues et bourrages" (calcaire grossier uniquement)

Dans cette méthode on récupère intégralement un ou plusieurs  bancs de calcaire de bonne qualité pour le débiter en moellons de construction.Pour maintenir la sécurité de la galerie, les carriers mettent en place des piliers à bras (superposition de gros blocs calcaires en pierre sèche.

Les bancs exploités n'excèdent pas plus de 1m d'épaisseur, cependant les galeries d'exploitation mesurent en général 1m60 à 2m pour faciliter la circulation des blocs et le travail des carriers, donc une partie des terrains déblayés de mauvaise qualité (en général de nature marneuse et appelé bourrage) est utilisée pour remblayer les galeries souterraines au fur et à mesure de l'avancement de l'exploitation. On conserve uniquement les galeries nécessaires à l'exploitation.20

    Exploitation du calcaire grossier en région parisienne par la méthode des hagues et bourrages

                              

                                Carte de l'IGC pour le campus de CachanDiapositive87-copie-1

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A Paris, le calcaire grossier a été exploité intensivement sur la rive gauche (5°,6°,13°, 14°) et sur la rive droite dans le quartier du Trocadéro.

 

Au dessus des carrières, les constructions nécessitent des mesures de traitement particulières du sous-sol  et des vides de carrières. Trois méthodes sont utilisées principalement selon le type de construction et de la charge qu'elle représente.

 

Dans les galeries : pilier en maçonnerie appuyés sur des dalles calcaires de bonne qualité

On peut aussi combler les galeries avec des sablons (sable de Fontainebleau) mais il subsiste des vides résiduels.

La méthode la plus sûre mais aussi la plus coûteuse est celle des fondations profondes allant s'appuyer en dessous des vides sur un niveau résistant. En général celle-ci se fait après une injection préalable des vides.

 

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 Exemple de traitement du sous-sol et des vides pour des carrières de craie par comblement, injection et pieux.

 

Support-carriere068.jpg  Pour le bâtiment Nexity des piliers maçonnés ont été réalisés dans les carrières; pour le bâtiment Vauban on a procédé à une campagne d'injection après avoir ceinturé le périmètre des galeries et réalisés ensuite des pieux traversant l'injection et reposant en dessous du sol des carrières.

 

La Tour Montparnasse est un exemple remarquable d'utilisation de fondations profondes par pieux (piliers) de 70 m de profondeur dans la craie après avoir traversé le niveau de calcaire grossier exploité en galerie et les argiles plastiques et sans interrompre le traffic d'une ligne de métro (ligne 12) durant les travaux.

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Xosé Manuel Carreira 01/01/2013 15:27


Mes meilleurs voeux pour la nouvelle année. Continuez avec
votre blog et vos  intéressantes réflexions sur la génie civil.