Article de recherche / Research Article

Potentiel impact du changement climatique sur la stabilité des carrières souterraines abandonnées

Potential impact of climate change on the stability of abandoned underground quarries

Institut national de l’environnement industriel et des risques, Ineris, Parc technologique Alata, BP 2, F-60550 Verneuil-en-Halatte, France

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Résumé

Les carrières souterraines abandonnées en France peuvent représenter un risque géotechnique non négligeable (de type effondrement en surface), en particulier dans les régions où la densité d’anciennes exploitations est élevée. Leur stabilité repose notamment sur un équilibre entre la résistance des piliers, le comportement des terrains de recouvrement et les conditions hydrogéologiques locales. Dans ce contexte, le changement climatique, en modifiant les régimes météorologiques et hydriques, pourrait accélérer les processus de dégradation de ces ouvrages. Un travail de recherche de corrélation entre les effondrements et les variations hydroclimatique a été conduit. Cet article est une synthèse des travaux récemment menés à l’Ineris : inventaire national des effondrements, études de cas, essais expérimentaux sur la craie, modélisations numériques et mise en place d’un dispositif d’observations in situ. L’objectif de ces études est d’améliorer la compréhension des interactions entre aléas climatiques et comportements mécaniques des carrières, afin de renforcer l’évaluation du risque d’effondrement. Les premiers résultats confirment que les variations hydroclimatiques peuvent agir comme un facteur aggravant pour la stabilité des carrières souterraines abandonnées, essentiellement via le rôle central de l’eau et qu’il faut poursuivre les travaux sur le sujet.

Abstract

Abandoned underground quarries represent a major geotechnical hazard in France, particularly in regions with a high density of former mining sites. Their stability depends on a balance between the strength of the pillars, the behavior of the overburden, and local hydrogeological conditions. In this context, climate change, by altering meteorological and hydrological regimes, may accelerate the degradation processes of these structures. A research effort has been undertaken to investigate correlations between collapses and climate change. This article presents a synthesis of recent work carried out at Ineris, including a national inventory of collapses, case studies, experimental tests on chalk, numerical modeling, and the implementation of an in situ monitoring system. The objective of these studies is to improve the understanding of the interactions between climatic hazards and the mechanical behavior of quarries, in order to enhance collapse risk assessment. Initial results confirm that climate change can act as an aggravating factor for the stability of abandoned underground quarries, mainly through the central role of water, highlighting the need for further investigations on this issue.