Cavités souterraines

Consolidation

Les méthodes de consolidation ont pour objectifs d’améliorer l’état des ouvrages dégradés et d’augmenter la portance de certaines parties importantes de la cavité. Les domaines d’utilisation de ces techniques sont limités par l’accessibilité en souterrain et les conditions de sécurité et de salubrité des ouvrages dans la cavité à traiter.

Boulonnage

Le boulonnage peut être utilisé comme un moyen de soutènement du toit ou pour le renforcement des piliers. Il a pour objectifs de supporter le poids des blocs facturés et de freiner les mouvements de la paroi. Il doit donc jouer un rôle de soutien, de confinement et de renforcement interne du massif. Un grillage peut être ajouté pour améliorer le confinement.

 

Pilier renforcé par boulonnage (Vincennes) © INERIS

Ceinturage et cerclage des piliers

Ces techniques s’utilisent sur des piliers très endommagés. Les objectifs sont d’arrêter définitivement les déformations, de redonner de la cohésion par confinement pour améliorer les caractéristiques de résistance et d’augmenter la capacité de portance.

Ceinturage de pilier (Veuve-Clicquot) © INERIS

Projection de béton ou de résine

L’emploi du béton projeté ou de la résine projetée sur des parois de piliers a essentiellement pour principe le confinement de ceux-ci. Il joue également un rôle de renforcement dans la mesure où son action amoindrit les déformations excessives du massif rocheux en augmentant la résistance du milieu.

Soutènements porteurs

Ces moyens de soutènement sont utilisés comme renforcement pour s’opposer aux phénomènes de montée de voûte et aux déformations des parois de galeries.

  • Les soutènements métalliques ont le même objectif de soutien. Les cadres sont utilisés principalement dans les galeries de section rectangulaire ou trapézoïdale contrairement aux cintres qui sont employés dans les galeries à géométrie semi-circulaire.

Renforcement du toit d’une galerie par des cadres métalliques © INERIS

  • Les revêtements bétonnés peuvent être utilisés comme un moyen de stabilisation des terrains en assurant un rôle d’étanchéité. Ils sont employés dans des conditions très dégradées ou stratégiques.
  • Les maçonneries sont réalisées principalement pour soutenir le toit aux endroits les plus faibles ou sous les principaux points de surcharge (voûtes maçonnées, piliers artificiels).

La construction de nouveaux piliers s’impose dans des configurations où seule une augmentation de la portance peut arrêter le fléchissement de l’ensemble du toit. Plusieurs types de pilier artificiel existe : le pilier coffré constitué d’un coffrage réalisé par un muraillement en maçonnerie traditionnelle et du béton injecté à l’intérieur ; les piliers maçonnés exécutés en moellons hourdis au mortier de ciment et les piliers bétonnés, avec ou sans coffrage, injectés depuis la surface.

 

Piliers maçonnés (Joinville-le-Pont, Saint-Maximin) © INERIS

Une consolidation des piliers peut également être effectuée avec la reprise en maçonnerie d’une de leur partie.

Confortement d’un pilier par maçonnerie (Lille) © INERIS