Mémoire de Master 2ème année Spécialité: Géo-risques et informations environnementales Université Marne la Vallée, 5 Bd Descartes 77454 Marne la Vallée Cedex 2 École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 60 Boulevard Saint Michel 75272 Paris cedex 06 26 Juin 2008

APPLICATION AU BASSIN MINIER NORD-PAS-DE-CALAIS Apport de la modélisation par un Système d’Information Géographique 3-D pour la compréhension des causes des mouvements de terrain en contexte minier APPLICATION AU BASSIN MINIER NORD-PAS-DE-CALAIS Préparé et Présenté par: BAH Souleymane Date de soutenance : 26 juin 2008 Responsable(s) de stage : Benoit POUPEAU Benoit DEFFONTAINES Université Marne la Vallée, 5 Bd Descartes 77454 Marne la Vallée Cedex 2 École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 60 Boulevard Saint Michel 75272 Paris cedex 06

INTRODUCTION Problématique née de l’histoire particulière de la région Nord-Pas-de-Calais 250 ans d’exploitation du charbon (depuis 1734) avec cavités souterraines Des milliers de cavités anthropiques hors-mines Des zones à aléa retrait gonflement d’argile Une structure géodynamique favorable aux séismes Sont tous des causes de mouvements de terrain Difficultés à faire une ségrégation entre ces causes (Gueguen, 2007) un SIG 3-D

PLAN DE PRESENTATION Présentation générale de la région Les causes des mouvements de terrain Les méthodes d’étude des mouvements de terrain Usage des SIG 2D et 3D Conclusion

Présentation générale du bassin N.P.C.

Les causes des mouvements de terrain Les mouvements du aux cavités souterraines minières (pas d’études ou de données publiques) Mouvements du aux cavités souterraines non-minières: bd cavités

Les causes des mouvements de terrain Aléa retrait gonflement d’argile: BSS =>www.argiles.fr Liés aux formations des argiles, marnes, limons, lœss

Les causes des mouvements de terrain Aléa sismique: BRGM et CETE Méditerranée Activités tectoniques Tectonique active Plusieurs hypothèses de la structure géodynamique Quelques failles profondes observables en surface Une géodynamique gouvernée par des vieilles failles du socle paléozoïque

Carte géologique à -300 m

Les causes des mouvements de terrain Plusieurs techniques d’exploitation Combiné souvent avec diverses techniques: Remblayage Foudroyage

Plusieurs types de nappes (dans toutes les couches) HYDROGEOLOGIE Plusieurs types de nappes (dans toutes les couches)

METHODES D’ETUDE DES MOUVEMENTS DE TERRAIN Comparaison des données de nivellement Comparaison de MNT Interférométrie radar Perspectives: MODELISATION SIG 3-D

MODELISATION SIG 3-D Concept du SIG Identification et collecte des données Dépouillement et mise en forme des données Modélisation et conception de la base de données Modélisation de la structure des données (HDBS)

Modèle HDBS des données

Modélisation des mouvements de terrain par un SIG 3-D Principe de la modélisation Modèles de propriétés et modèles de structure Utilisation de plusieurs surfaces triangulées Construction de maillages par simulation Plusieurs logiciels selon ces principes Projets SIG 3D en cours: Cristage et autres

CONCLUSION Causes et études des mouvements de terrain ont été revu Les données ont été acquises, créer et mise en forme La base de données préparée Des analyses S.I.G. 2-D et 2D 1/2 effectuées Le projet en 3-D est en cours (des données complémentaires)

Merci de votre attention