Carrières de Fleury-sur-Orne, suivi préventif pour la préservation des sous-sols caennais

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Dans le cadre du projet de création de la ZAC des Hauts de l’Orne conduit par Normandie Aménagement, la société SOLEFFI TS a été retenue pour effectuer les travaux de comblement de la galerie sud et de renforcement des puits d’accès des carrières de Fleury-sur-Orne. OSMOS Group a été choisi pour assurer la surveillance en continu d’une zone considérée sensible de la carrière gérée par la ville de Caen.

Les carrières de Fleury, un espace chargé d’histoire et lieu de biodiversité qu’il convient de préserver

Site d’extraction de pierre calcaire pendant des siècles, mais aussi lieu de refuge pour les civils en temps de guerre, les carrières de Fleury-sur-Orne sont empreintes de l’histoire de la commune. Elles ne sont plus exploitées depuis les années 50, cependant, la collectivité souhaite préserver le lieu qui abrite une faune protégée ainsi que certains vestiges de l’époque. Son accès au grand public est encore extrêmement restreint et contrôlé.

Le suivi en continu réalisé par OSMOS a pour vocation de contrôler le comportement mécanique de ce patrimoine en étudiant certains phénomènes ciblés tels que la convergence, l’expansion des piliers et l’évolution de l’écartement des fissures.

Un dispositif de suivi adapté à un environnement naturel contraignant

Les carrières ne disposant pas de système d’alimentation électrique, il a fallu opter pour un dispositif de monitoring autonome dont les stations d’acquisition de données sont directement intégrées aux capteurs. Le système pensé par les équipes spécialisées d’OSMOS est donc constitué d’extensomètres en base longue et de capteurs analogiques de type convergencemètres et fissuromètres, mais aussi de sondes de températures et d’hygrométrie.

Les conditions naturelles des carrières ont également induits quelques défis techniques liés à la pose des équipements de suivi. Le taux d’humidité étant très élevé, les capteurs ont été montés sur des dispositifs mécaniques en matériaux faiblement soumis à la corrosion ou à la dilatation thermique tels que l’acier inoxydable ou l’invar, avant d’être posés sur plusieurs piliers et fissures de la galerie sud. L’instrumentation pouvant être impactée par les conditions naturelles du lieu, elle fera l’objet d’une maintenance annuelle.

Surveiller en continu pour bénéficier de bilans comportementaux ciblés

Les visites sur site mensuelles réalisées par OSMOS ont pour objectif de vérifier l’état général des capteurs, de récupérer les données et d’inspecter visuellement les zones de surveillance. Les mesures relevées font par la suite l’objet de rapports d’analyses réguliers réalisés par les ingénieurs spécialisés d’OSMOS et remis au client. Lors des dernières visites, aucun désordre n’a été constaté.

Plusieurs paramètres sont étudiés, notamment la convergence qui correspond à l’évolution du déplacement vertical entre le plafond et le sol de la carrière. En raison des conditions climatiques et de la nature du site, l’expansion est également étudiée. Il s’agit de mesurer le phénomène de dilatation volumique (ou fluage) des piliers. Autrement dit, sont étudiées les variations de leurs déformations. Enfin, l’évolution de l’écartement des fissures fait également l’objet d’un contrôle continu.

Depuis le début du suivi, les mesures issues des capteurs de distance, des Cordes Optiques et des fissuromètres ont révélé un comportement stable des différentes parties instrumentées des carrières. Parallèlement aux mesures de déformation, les températures et les taux d’humidité recensés sont restés constants.

La mesure permanente permet d'assurer une surveillance en continu, et ainsi de bénéficier d’une image précise du comportement structurel de la zone instrumentée des carrières de Fleury. L’intérêt d’un tel suivi est de communiquer au gestionnaire de l’ouvrage des informations précises sur la stabilité des parties considérées comme sensibles dans le cadre des travaux de comblement et de renforcement effectués dans la galerie sud. L’objectif du suivi réalisé par OSMOS est avant tout de s’assurer de la bonne tenue des carrières et d’aider à la préservation d’un patrimoine ancien.