BUREAU DE RECHERCHES DEPARTEMENT DES SERVICES GEOLOGIQUES ET MINIERES GEOLOGIQUES REGIONAUX DIRECTION SCIENTIFIQUE Service géologique régional PICARDIE 74, rue de la Fédération PARIS 15° 18, Bd. d'Alsace-Lorraine 80- AMIENS Tél. SUF. 94-00 Tél. 91-73-87 AUTOROUTE A.l DU NORD DE LA FRANCE ETUDE HYDROGEOLOGIQUE LE LONG DU TRACE DU 3e LOT SECTION ESTREES-DENIECOURT - DEPARTEMENT DU PAS-de-CALAIS par J.C. ROUX DSGR.66.A4O Amiens, le 7 Juillet 1966 1 RESUME La présente étude a été demandée au Bureau de recherches géologiques et minières par M, DUSSINE, ingénieur des Ponts et chaussées, chargé des travaux de l'autoroute du Nord de la France dans le département de la Somme» Ce travail a pour but d'étudier les sens d'écoulement de la nappe de la craie et de déterminer les dangers possibles de pollutions chimiques à partir de puits filtrants foncés dans la craie destinés à rejeter les eaux de ruissellement des chaussées. Après un inventaire systématique des points d'eau, nous établissons la carte de la surface piézométrique de la nappe de la craie, et nous étudions son sens d'écoulement à partir de chaque emplacement retenu. La nappe de la craie étant peu utilisée et la distance séparant les puits filtrants et les points de prélèvement étant suffisante, nous concluons à la possibilité d'exécuter six ouvrages 4-.ur les sept proposés. 1 - INTRODUCTION 3 2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET MORPHOLOGIE 4 3 - SITUATION GEOLOGIQUE 5 31 - Crétacé 5 311 » Sénonien 5 312 - Turonien 5 32 - Quaternaire 5 321 - Alluvions 5 322 - Limons 6 4 - HYDROGEOLOGIE 6 41 - Généralités 6 42 - Nappe de la craie 6 421 - Réservoir 6 422 - Analyse de la surface piézométrique 7 423 - Fluctuations 8 5 - ETUDE SUR L'EMPLACEMENT DES PUITS FILTRANTS 8 51 - Pli ASSEVILLERS 8 52 - P„2 MAUREPAS, vallée de la Braise 9 53 - P„3 LEFOREST, vallée du Petit Bois 9 54 _ p,4 COMBLES, vallée Grandsart 10 6 - CONCLUSIONS SUR LES EMPLACEMENTS PROPOSES 10 7 - AUTRES POINTS DE REJET 12 8 - CARACTERISTIQUES DES STATIONS DE REJET 12 9 - ANALYSES CHIMIQUES TEMOINS 13 10 - EVOLUTION DU CHIMISME DE LA NAPPE DE LA CRAIE A LAUCOURT 16 CONCLUSIONS 18 - AUTOROUTE A.l DU NORD DE LA FRANCE - ETUDE HYDROGEOLOGIQUE LE LONG DU TRACE DU 3e LOT SECTION ESTREES-DENIECOURT (PAS-de-CALAIS) 1 - INTRODUCTION Par lettre du 5 novembre 1965, adressée à Monsieur le Directeur du Bureau de recherches géologiques et minières, M. DUSSINE, ingénieur des Ponts et chaussées, demandait l'intervention du B.R.G.M. pour réaliser une étude hydrogéologique le long du tracé de l'autoroute du Nord dans le département de la Somme ; 3e lot, ESTREES-DENIECOURT - département du Pas-de-Calais. Cette étude fait suite aux travaux déjà effectués en 1964 et en 1965 pour le compte du même service (1)„ Le long du tracé de cette section, le service projeteur a prévu la construction de quatre bassins de décantation et de puits fil- trants afin d'évacuer, dans les points bas du profil, les eaux de ruissel- lement des chaussées. Or, le règlement sanitaire interdit toute pollution des nappes souterraines à partir de dispositifs d'absorption. (1) - Rapport D.S.G.R. 64-A-33 Î Etude hydrogéologique le long de l'auto- route du Nord (Dépt de la Somme 1er et 2e lots) - par D. PFEFER et J.C. ROUX - mai 1964. - Rapport. D.S.G.R. 65-B-5 : Etude hydrogéologique le long de l'auto- route du Nord (Dépt. de la Somme 1er et. 2e lots) = Analyses chimiques témoins à l'aval des puits filtrants = J.C. ROUX - septembre 1965. - Exemple d'étude hydrogéologique appliqué à un tracé d'autoroute. F. CADIN - D. PFEFER - J.C. ROUX - Bul. liaison. Labo. Pts et ch. mars- avril 1965 . 260 Le problème posé est donc l'étude du réservoir, de la surface piézométrique et des directions d'écoulement de la (ou des) nappe (s), afin de déterminer si les puits filtrants risquent d'avoir des incidences sur les points d'eau environnants. Un inventaire détaillé des points d'eau a été réalisé en mars 1966 par le service géologique régional Picardie du B.R.G.M. Les observations recueillies ont permis l'établissement de la surface pié- zométrique de la nappe de la craie de part, et d'autre du tracé de 1'autoroute. Après avoir situé l'étude dans ses cadres géologique et hydrogéologique, nous analyserons plus particulièrement la surface pié- zométrique de la nappe et. ses directions d'écoulement . En fonction de ces résultats nous examinerons l'emplacement de chaque puits filtrant et les conséquences éventuelles quvils peuvent avoir sur les points d'eau les plus proches. Enfin, quelques analyses chimiques et bactériologiques témoins seront données concernant les points d'eau les plus exposés. 2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE ET MORPHOLOGIE La section ESTREES-DENIECOURT -département du Pas-de-Calais, de l'autoroute A„l du Nord de la France, a une orientation nord-nord-est- sud-sud-ouest. Du sud au nord elle traverse une partie du plateau du Santerre, les marais de la Somme à FEUILLERES, puis la région de COMBLES. Le Santerre forme un ensemble structural horizontal, peu disséqué dont l'altitude culmine à + 98 au sud de FEUILLERES. Au contraire. au nord de la Somme, la topographie est beaucoup plus accidentée, les vallées sèches sont nombreuses et parfois très encaissées. L'anticlinal de l'Artois, passant approximativement par LESBOEUFS et SAILLY-SAILLISEL, occasionne des altitudes légèrement supérieures à + 150. A FEUILLERES, la Somme coule au milieu d'une vallée large de plus d'un kilomètre et occupée par de nombreux marais. Le territoire de l'étude correspond aux feuilles topogra- phiques de l'I.G.N. : - Albert 47 - A et 8 au 1/25 000 - Péronne 48 - i et 5 au 1/20 000 3 - SITUATION GEOLOGIQUE La région étudiée est très homogène du point de vue géolo- gique s le Crétacé supérieur affleure d'un bout à l'autre de la section. 31 - CRETACE 311 - Sénonien C'est une craie blanche à bélemnitelles et à Inocérames qui affleure bien dans la vallée de la Somme. Sous le Santerre la roche est très dure et peu fissurée, elle est d'ailleurs exploitée comme pierre à bâtir dans la région de GAPPY. Par contre, au nord de la Somme, les terrains sont beaucoup plus failles et fissurés, ce qui a entrainé la formation de nombreuses vallées. On constate précisément dans ces thalwegs que la roche est le plus souvent très fragmentée sous l'action des phénomènes physico-chimiques de dissolution et de tassement. 312 - Turonien La série sous-jacente est connue par sondages jusqu'au paléozoïque, mais l'étude des formations profondes n'offre ici aucun intérêt. Par contre, la connaissance de l'épaisseur du Sénonien et du Turonien supérieur est importante du point de vue hydrogéologique. Le Turonien est constitué également par des terrains crayeux, mais il s'agit d'une craie grise, légèrement glauconieuse, plus pauvre en silex que le Sénonien„ Le Turonien moyen est représenté par des marnes bleuâtres ou verdâtres. Cette formation forme le substratum théorique de la nappe de la craie ; son toit se trouve à la cote - 20 à FEUILLERES pour s'élever progressivement jusqu'à la cote + 80 dans la région de MORVAL. L'épaisseur de l'ensemble Sénonien-Turonien supérieur est donc de l'ordre de 70 m. 32 -- QUATERNAIRE 321 - Alluvions Les sondages effectués pour la construction du viaduc de FEUILLERES dans la vallée de la Somme, ont révélé l'existence d'une quinzaine de mètres d'alluvions reposant sur une craie très dure et fissurée. Les alluvions sont tourbeuses sur plusieurs mètres en surface, puis passent, à des intercalations de lentilles sableuses et argileuses ; la base, enfin, est formée d'une couche de silex roulés» 322 - Limons Les plateaux et les fonds de vallées sont recouverts d'un manteau de limons argileux en surface et argilo-sableux à la base, leur épaisseur moyenne est de l'ordre de 5 à 10 mètres. HYDROGEOLOGIE 41 - Généralités II n'existe qu!une seule nappe dans la région étudiée 5 nous pourrions la subdiviser en deux parties ; la nappe de la craie et la nappe des alluvions ; mais en réalité, aucun écran continu imper- méable ne les séparant, les deux nappes communiquent facilement et nous groupons l'ensemble sous le nom de "nappe de la craie et des alluvions". Ce. groupe de nappes est le seul niveau aquifère exploité dans toute la région. Tous les puits ou forages à usage domestique ou industriel la sollicitent. C'est pourquoi il faut examiner avec attention la création de forages absorbants car c'est également dans cette nappPPe que doivent être rejetées les eaux de ruissellement de l'autoroute. (1 ) 42 •= Nappe de la craie 421 - Réservoir Le gîte de la nappe est situé dans les craies du Sénonien et du Turonien supérieur. Le substratum est généralement formé par les marnes du Turonien moyen (voir § 3D. La puissance de la nappe est donc au maximum de 50 m sous le Santerre, de 65 m sous la vallée de la Somme, et de 20 m au nord du projet (région de M0B.VAL), mais bien souvent sous (1) - Ces eaux seront chargées principalement par des boues, produits benzéniques, corps gras et bitumes. les plateaux, la craie étant peu fissurée, le mur de la nappe est représenté par les bancs compacts et plus marneux du Turonien supérieur. La répartition des zones de perméabilité est assez bien connue en raison des nombreux forages d'eau réalisés dans la région ; - les zones peu perméables se situent sous les plateaux où la craie est compacte, Eres peu Eissurée car la porosité efficace de la craie est inférieure à 1 70.