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Wikigeotech:Carrière des Combes

De Wikigeotech
Figure 4 : effondrement datant de 1987, réactivé en 2011, avec deux galeries d'exploitation visibles.

La carrière des Combes[1], également connue sous le nom de carrière du col de Clémencière, se situe sur la commune de Saint-Martin-le-Vinoux près de Grenoble dans l’Isère (38). Cette carrière n’est pas référencée dans Géorisque car il s’agit d’un site en activité.

Sommaire

TYPOLOGIE DU SITE

Type de cavité

carrière souterraine

Nature des matériaux extraits

pierre à ciment et pierre de construction (calcaire tendre)

Cavité visitable

oui

Géométrie de la cavité

La géométrie de la cavité est complexe. Elle recouvre une superficie d’environ 100 ha, son développement : 200 km, et occupe jusqu'à 46 niveaux de galeries superposées.

Propriétaire

La cimenterie Vicat

ETAT DE LA CAVITE

Existence d’une étude de site/diagnostic

figure 1 : coupe géologique synthétique (source : OMIV)
figure 2 : plan d'une partie des travaux souterrains (source Vicat).

De très nombreuses carrières souterraines de pierre à ciment existent dans la région de Grenoble, aussi bien dans les contreforts du Massif du Vercors que dans ceux du Massif de la Chartreuse. Certaines carrières ont également servi à l'extraction de pierres de taille pour la construction des principaux édifices de Grenoble.
La pierre à ciment a été exploitée dans la région de Grenoble à partir de 1750 environ (ciment prompt naturel), et à Saint-Martin-le-Vinoux sur le versant orienté vers l'ouest du chaînon du Rachais à partir de 1842 (d'abord par les Ciments de la Porte de France, puis à partir de 1970 par Vicat). .
Les couches exploitées sont :

  • un niveau marneux, d'une puissance d'une dizaine de mètres, situé dans la partie inférieure du Berriasien - Crétacé inférieur (au sein des couches dite « couches à ciment de la Porte-de France »). La teneur en argile du niveau exploité est égal à 24 % ;
  • un niveau calcaire dans les calcaires gris-bleu du Berriasien surmontant les couches à ciment (bancs d'épaisseur comprises entre 20 et 50 cm avec nombreux interlits marneux). Les niveaux exploités se situent au niveau du flanc occidental de l'anticlinal de l'Écoutoux, de direction N20°E. Le pendage des couches est compris entre 70° et 90° vers le nord-ouest. Le gisement est affectée par de nombreuses discontinuités naturelles (plans de stratification de pendage variable compte-tenu du plissement des couches, diaclases, fractures liées au plissement et au jeu d'accidents tectoniques majeurs à proximité).

La figure 2 présente un plan d'une partie complexe des travaux souterrains de la carrière, dressé par Vicat (sans échelle, carrière Lachal située immédiatement au nord de la zone des désordres en surface). La figure 1 est une coupe géologique synthétique établie par l'Observatoire Multidisciplinaire des Instabilités de Versants (OMIV) de Grenoble. La figure 3 est une vue prise dans une galerie de la carrière Lachal (source : tchorski.morkitu.org consultation de 2014).
De nombreux désordres (fontis, fractures, etc.) existent en surface. Le 9 janvier 2011 (après un épisode pluvieux brusque : 24 mm à Meylan), une galerie située à la cote NGF 400, soit à environ 150 m de profondeur, s'effondre totalement sur un linéaire d'environ 80 mètres. Cet effondrement s'accompagne en surface des désordres suivants :

  • réactivation d'un fontis débouché en 1987 suite à un précédent effondrement (longueur : environ 200 m, largeur : environ 10 m, profondeur : environ 10 m). Les galeries du niveau le plus proche de la surface sont visibles au niveau de la paroi de l'effondrement (cf. figure 4) ;
  • débouché d'un second fontis en surface (cf. figure 5) ;
  • ouverture d'une fracture en extension sur un linéaire de plus de 200 mètres, entre le versant et la falaise tithonique (ouverture : environ 40 cm, affaissement : environ 40 cm) (cf. figure 6) ;
  • deux maisons du hameau du Mas Caché endommagées et évacuées (cf. figure 7) ;
  • une dizaine de maisons du même hameau et une route communale sont légèrement endommagées. .
Figure 3 : vue d'un travers-banc effondré de la carrière Lachal.
Figure 5 : second fontis ayant débouché en surface (trace d'un ancien effondrement à proximité).
Figure 6 : fracture ouverte entre le versant et la falaise tithonique
Figure 7 : maison du hameau du Mas Caché endommagée et évacuée, abritant une station sismique et une station GPS.

Les mécanismes de déformation et de rupture dans le versant ne sont pas encore bien appréhendés. Le site fait l'objet d'une observation et d'une surveillance microsismique par l'OMIV de Grenoble.

Existence de visites de suivi/surveillance et conclusions

La carrière est en activité.

Particularités de la cavité

  • hauteur de couverture : 5 m
  • nature des terrains de couverture : alternances marno-calcaires
  • mode d'exploitation : galeries horizontales superposées séparées par des planchers d'une épaisseur environ égale à 3,5 m, communicant entre elles et avec la galerie principale inférieure par l'intermédiaire de puits inclinés ou verticaux (creusement de 1000 à 1500 m de galerie par an)
  • dimensions des piliers : non connues
  • nature des piliers : calcaire marneux
  • dimensions des galeries : hauteur égale à 3,5 m environ
  • taux de défruitement : non connu

Existence de confortements

Aucun confortement n'a été réalisé à notre connaissance.

Environnement

  • zone urbaine : oui (hameaux)
  • présence d’une nappe : nombreuses infiltrations d'eau
  • comblements partiels : non
  • existence d’infrastructure au dessus : oui
  • autre (carrière à flanc de coteaux, etc.) : non

UNE CAVITÉ REMARQUABLE

La carrière des Combes est proposée au titre de cavité remarquable compte-tenu de sa géométrie complexe, de son étendue (200 km de galeries) et de l'importance des désordres en surface liés à des effondrements en profondeur. .
.

UNE CAVITE INSTRUMENTEE

L’instrumentation du site a été définie par l'OMIV de Grenoble et comprend :

  • trois stations sismiques gérant chacune sept capteurs, installées dès fin janvier 2011. Pour chaque dispositif, les capteurs sismiques mis en place sont les suivants : un capteur à trois composantes au centre et six capteurs à une composante (verticaux). La distance entre capteurs est égale à environ 50 m, la fréquence propre à 2 Hz, la fréquence d'échantillonnage à 250 Hz. Un profil sismique a également été réalisé ;
  • une station GPS, installée dès fin janvier 2011 au niveau d'une maison évacuée ;
  • un réseau de 70 repères de nivellement répartis sur l'ensemble du versant ouest du Mont Jalla ;
  • trois dispositifs extensométriques. .


Les stations permanentes du réseau Sismalp ont détecté un événement sismique principal (magnitude ≈ 2, durée du signal ≈ 40 s, fréquence dominante ≈ 2 Hz, amplitude ≈ 2 mm/s). .
De nombreux signaux ont été enregistrés pendant une durée de 24 minutes avant cet événement. L'activité a ensuite diminuée lentement jusqu'en juin 2011. .

L'écoute sismique a conduit aux résultats suivants :

  • absence de corrélation entre précipitations et nombre d'évènements enregistrés ;
  • absence de corrélation entre séismes et nombre d'évènements enregistrés ;
  • absence de données sur la profondeur des éboulements engendrant des évènements sismiques ;
  • la localisation des sources des signaux dans le plan n'est pas très précise (≈ 100 m) ;
  • les évènements sont localisés au niveau des galeries en profondeur et des fractures en surface. .


Les mesures au GPS montrent :

  • un déplacement latéral de 1 mm/j vers l'Est en janvier et février 2011 (de l'ordre de 90 mm entre fin janvier et juillet 2001)
  • un affaissement de 1 mm/j en janvier et février 2011 (de l'ordre de 85 mm entre fin janvier et juillet 2001). .

Les mesures extensométriques mettent en évidence la poursuite de l'affaissement dans l'effondrement principal (de l'ordre de 10 à 30 mm entre mars et juillet 2011). .
Les mesures de nivellement montrent, localement dans le versant, l'existence de zones d'affaissement caractérisées par des vitesses jusqu'à 0,7 mm/j entre mars et juillet 2011. .
L'OMIV de Grenoble envisage de ne conserver sur le site qu'une station sismique et de diminuer la fréquence des relevés manuels.

RÉFÉRENCES

  1. LRPC LYON(2012). Fiche carrière remarquable : Carrière des Combes de Saint-Martin-le-Vinoux. Plan National cavité Souterraine. Action 6 de la Convention DGPR-Ifsttar 2011
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