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Inventaire des cavités souterraines non minières et création d’une base de données numérique sur le département du Pas de Calais Rapport final BRGM/RP-61647-FR Novembre 2012 Inventaire des cavités souterraines non minières et création d’une base de données numérique sur le département du Pas de Calais Rapport final BRGM/RP-61647-FR Novembre 2012 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM J. Picot Avec la collaboration de M.-C. Faye, S. Lefevre, A. Maréchal, E. Merrien, A. Van Laere, M. Verwaerde et B. Wuilbaut Vérificateur : Approbateur : Nom : E. Vanoudheusden Nom : J.-R. Mossmann Date : 18/12/2012 Date : 11/01/2013 Signature : Signature : En l’absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique, l’original signé est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. I M 003 - AVRIL 05 Mots clés : carrière souterraine, cavité souterraine, cavité naturelle, ouvrage civil, ouvrage militaire, sape de guerre, souterrain, souterrain refuge, aqueduc, inventaire, effondrement de terrain, fontis, affaissement de terrain, base de données, SIG, département du Pas de Calais. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : PICOT J. avec la collaboration de FAYE M.C., LEFEVRE S., MARECHAL A., MERRIEN E., VAN LAERE A., VERWAERDE M. et WUILBAUT B. (2012) – Inventaire des cavités souterraines non minières et création d’une base de données numérique sur le département du Pas de Calais – Rapport final BRGM/RP-61647-FR. 185 p., 49 fig., 10 tab., 6 annexes, 1 DVD double couche, 1 planche hors texte. © BRGM, 2012, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. Inventaire des cavités souterraines non minières et création d’une base de données numérique sur le département du Pas de Calais Synthèse Dans le cadre de ses activités de Service Public, le BRGM a été chargé par la DREAL Nord-Pas de Calais de mettre à jour l’inventaire des cavités souterraines abandonnées d’origine anthropique (hors mines) ou naturelle sur le département du Pas de Calais. Cette convention signée pour deux ans, comprend l’inventaire départemental et la constitution de bases de données suivant un cahier des charges défini en accord avec la DREAL. L’ensemble des informations collectées est intégré à une base de données nationale qui est consultable sur Internet (www.bdcavite.net), gérée par le BRGM avec le soutien du Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie, et en collaboration avec l’INERIS, l’IFSTTAR, le réseau des CETE et la Fédération Française de Spéléologie. Cette base nommée BDCavité s'intègre dans la politique de prévention des risques naturels mise en place depuis 1981, en permettant le recueil, l'analyse et la restitution des informations de base nécessaires à la connaissance et à l'étude préalable des phénomènes liés à la présence de cavités. À terme, cette étude permettra également d’alimenter une base de données régionale opérationnelle sur les cavités souterraines, permettant aux acteurs régionaux en charge de la prévention et de la gestion du risque de disposer rapidement sous forme numérisée des données et plans détenus au BRGM Nord-Pas de Calais. Le département du Pas de Calais avait déjà fait l’objet d’un inventaire partiel des cavités souterraines entre 1999 et 2004. Il avait alors permis d’identifier 320 communes ayant au moins une cavité souterraine et d’alimenter la base de données BDCavité pour 103 communes. L’objectif de cette nouvelle convention, divisée en plusieurs étapes de travail, est de mettre à jour cet inventaire et de le compléter sur l’ensemble du Pas de Calais. À l’issue de l’inventaire 2011-2012, c’est un total de 2 312 cavités souterraines qui ont été recensées et 468 communes ayant au moins une cavité recensée sur leur territoire ont été identifiées (c’est-à-dire 52% des communes du Pas de Calais). L’analyse des résultats de cet inventaire montre que 19% des cavités sont des carrières souterraines localisées sur le plateau crayeux crétacé qui s’étend du Ternois à l’Artois en passant par la Gohelle. Parmi toutes ces cavités souterraines, 29% sont des ouvrages militaires et 16% sont des ouvrages civils (majoritairement des souterrains refuges) qui sont essentiellement localisés dans l’est du département dans un couloir nord-sud allant de Béthune à Bapaume. 34% des cavités sont classées dans la catégorie « indéterminé » par manque d’information : c’est très souvent le cas des effondrements et affaissements de terrains. Enfin, peu de caves et de cavités naturelles sont recensées (respectivement 35 et 19). Les secteurs géographiques comptant le plus de cavités sont situés à l’est du département (arrondissements de Béthune, de Lens et à l’est de celui d’Arras) là où les BRGM/RP-61647-FR – Rapport final 3 Inventaire des cavités souterraines non minières et création d’une base de données numérique sur le département du Pas de Calais contextes historique et géologique favorables à la présence de cavités se superposent (fronts des dernières guerres mondiales, zones urbaines et plateau crayeux crétacé). Dans le reste du département les cavités sont plus éparses voire absentes principalement à cause du contexte géologique : les formations quaternaires et tertiaires ne font pas l’objet d’exploitations souterraines ni de phénomènes d’altération faisant apparaître des cavités naturelles ; les formations jurassiques et paléozoïques ont quant à elles été exploitées par des carrières à ciel ouvert, sauf quelques rares exceptions. Toutes ces données sont compilées dans différentes bases de données destinés à divers publics : Une base de données publique et gratuite sur internet www.bdcavite.net ; Une base de données numérique destinée aux acteurs départementaux du risque naturel ; Une base de données papier consultable au BRGM Nord-Pas de Calais aux horaires d’ouverture au public. 4 BRGM/RP-61647-FR – Rapport final Inventaire des cavités souterraines non minières et création d’une base de données numérique sur le département du Pas de Calais Sommaire 1. Introduction ............................................................................................................ 9 2. Présentation du projet ......................................................................................... 11 2.1. OBJECTIFS .................................................................................................... 11 2.2. LES PRINCIPALES ÉTAPES DE L’INVENTAIRE ........................................... 12 3. Présentation des bases de données ................................................................... 17 3.1. LA BASE DE DONNÉES NATIONALE BDCAVITÉ ......................................... 17 3.2. LES BASES DE DONNÉES DU BRGM NORD-PAS DE CALAIS ................... 20 3.2.1. Base de données papier ........................................................................ 20 3.2.2. Base de données numérique .................................................................. 20 4. Rappel du contexte départemental ..................................................................... 23 4.1. GÉOGRAPHIE ................................................................................................ 23 4.2. GÉOLOGIE ..................................................................................................... 25 4.3. HISTORIQUE DES SOUTERRAINS DU PAS DE CALAIS .............................. 28 5. Typologie des cavités rencontrées dans le Pas de Calais ................................ 30 5.1. DESCRIPTION DES CAVITÉS SOUTERRAINES ........................................... 30 5.1.1. Les cavités naturelles ............................................................................. 31 5.1.2. Les carrières souterraines ...................................................................... 31 5.1.3. Les caves ............................................................................................... 38 5.1.4. Les ouvrages civils ................................................................................. 39 5.1.5. Les ouvrages militaires ........................................................................... 40 5.2. DESCRIPTION DES DÉSORDRES ................................................................ 43 5.2.1. Les effondrements et fontis .................................................................... 43 5.2.2. Les affaissements .................................................................................. 46 5.2.3. Les accès effondrés ............................................................................... 48 5.2.4. Les dolines ............................................................................................. 48 5.3. DESCRIPTION DES ENTRÉES ...................................................................... 49 5.3.1. Les escaliers .......................................................................................... 49 5.3.2. Les puits ................................................................................................. 49 BRGM/RP-61647-FR – Rapport final 5 Inventaire des cavités souterraines non minières et création d’une base de données numérique sur le département du Pas de Calais 5.3.3. Les bouches de cavage .......................................................................... 50 5.3.4. Les descenderies ................................................................................... 50 6. Résultats ..............................................................................................................