Renforcement des berges de la Lawe

Outre les ouvrages miniers, le DPSM du BRGM effectue d’autres types de mise en sécurité. C’est le cas des travaux fluviaux de renforcement des berges, comme sur la Lawe, une rivière située en plein cœur d’anciennes zones minières du Pas-de-Calais.
1 février 2017

Après-mine : le renforcement des berges de la Lawe

À Bruay-la-Buissière, le BRGM a procédé au renforcement des berges de la Lawe afin de sécuriser une digue minière en amont protégeant plus de 1 000 habitants. 

Les cuvettes d’affaissement sont l’une des principales conséquences de l’exploitation des mines dans le bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais. C’est le cas sur la commune de Bruay-la-Buissière où des affaissements de 10 mètres sont apparus à proximité de la Lawe, petite rivière sous-affluent de l’Escaut (Pas-de-Calais, 2017). 

© BRGM 

- Dans le bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais, les cuvettes d'affaissement sont l'une des principales conséquences de l'exploitation des mines aux XIX et XXe siècles. La commune de Bruay-la-Buissière en est typiquement l'exemple. L'exploitation de 103 veines de 100 à 1 200 m de profondeur a provoqué en surface des affaissements de plus de 10 m. De fortes évolutions topographiques ont nécessité l'adaptation du cours de la Lawe se trouvant au cœur de cette zone d'influence. Aujourd'hui, ces aménagements ne sont plus suffisants. 

- Ce cours d'eau a été dévié de son lit d'origine. On se retrouve donc aujourd'hui avec un cours d'eau qui est très encaissé, avec des berges qui sont très raides, qui ne sont absolument pas stables. Et le risque, c'est qu'une de ces berges ou plusieurs s'effondrent, viennent boucher le lit du cours d'eau et provoquent des inondations en amont. Et comme une partie de la ville est en dessous du niveau de la rivière, ça provoquerait des dégâts assez importants. 

- Il était donc indispensable de mettre en sécurité les populations menacées par les inondations tout en respectant les différentes contraintes environnementales. En 2014, le BRGM s'est vu confier par l'État la maîtrise d'ouvrages délégués de travaux des renforcements de la berge. 

- Depuis le 15 mai, nous avons sécurisé environ 2 fois 800 m de berges. Nous sommes intervenus sur les travaux au préalable. Ces travaux préalables consistaient à faire tous les travaux d'élagage, de débroussaillage sur les talus. Nous avons ensuite dû créer, du fait d'une rivière très encaissée, des pistes de chantier aux matériaux de type graves, qui nous permettent de bien conforter le lit de la rivière pour circuler en toute sécurité avec les engins de chantier. 

- Une fois ces travaux d'accès terminés, il a fallu commencer par décaper les talus d'une hauteur variant de 2 à 5 m. Un géotextile a ensuite été posé le long des berges. Par-dessus celui-ci, un treillis soudé a été mis en place. Est venu ensuite le battage dans le terrain de cornières incliné, puis la projection de béton armé par-dessus. Ce procédé de soutènement est appelé "technique de la hurpinoise" et a été utilisé sur 90 % du linéaire. Seuls 2 secteurs ont nécessité un traitement particulier. 

- On avait un mur important, une habitation derrière beaucoup trop près qu'on ne pouvait pas démolir pour venir faire une technique classique. L'opération consiste donc à mettre devant un rideau en palplanche métallique qui va assurer la stabilité de ce mur qui, en fait, n'a pas de fondations, et qui permettra de maintenir la maison qui est derrière. 

- Ce rideau de palplanche est mis en œuvre avec un vérineur. Ce vérineur permet de nous affranchir de tout problème de vibration qui pourrait en effet rendre instable le mur maçonné. 

- Et également sur un tout petit bout du linéaire, sur lequel on avait suffisamment d'emprise pour abaisser la pente des berges et donc terrasser beaucoup, on vient faire l'aménagement écologique avec une roselière et différents niveaux de talus. 

- Une fois ces travaux terminés, les berges ont été enrochées, engazonnées, et de nombreuses plantations y ont été ajoutées, le tout afin de retrouver un ensemble naturel et sécuritaire. 

Les cuvettes d’affaissement sont l’une des principales conséquences de l’exploitation des mines dans le bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais, où l’extraction du charbon a été suivie systématiquement d’un foudroyage des cavités et non de leur remblaiement. Résultat : l’apparition d’affaissements, très localisés et en surface, parfois de plusieurs mètres. 

Ces affaissements peuvent modifier l’hydrographie naturelle. Pour éviter des inondations du fait  de la présence fréquente de  cours d’eau dans les  zones, l’exploitant minier doit endiguer ou même parfois redessiner des rivières… C’est le cas sur la commune de Bruay-la-Buissière où des affaissements de 10 mètres sont apparus à proximité de la Lawe, petite rivière sous-affluent de l’Escaut. Le BRGM a dû procéder au renforcement des berges afin de sécuriser une digue minière en amont protégeant plus de 1 000 habitants. 

Clouage des talus

Clouage des talus: battage des fers méthode "hurpinoise". 

© BRGM - Eric Locatelli 

Des berges qui menacent de s’affaisser, des digues qui ont rompu… 

La Lawe est une rivière typiquement affectée par les anciennes activités minières. Dans le bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais, l’extraction de charbon aux XIXe et XXe siècles a en effet fragilisé le sous-sol. La concession de Bruay-la-Buissière est un exemple : l’exploitation de 103 veines, entre 100 et 1200 mètres de profondeur, a provoqué en surface des affaissements de plus de 10 mètres ! De fortes évolutions topographiques qui ont poussé à adapter, par le passé, le cours de la Lawe se trouvant au cœur de cette zone d’influence : modification de son tracé, encaissement, endiguement, rehaussements… Pourtant, des problèmes demeurent encore : des berges qui menacent de s’affaisser et des digues qui ont rompu… Et même des risques d’inondations, comme en 1999 quand plusieurs centaines de maisons ont été submergées. 

Planche d'essai

Planche d'essai: résistance à l'arrachement dynamique d'un clou. 

© BRGM - Eric Locatelli 

Responsabilité sociétale et lien avec le développement durable 

Dans le cadre de sa surveillance, le DPSM du BRGM se charge déjà de la gestion de la digue en rive gauche de la Lawe, sur laquelle de nombreuses interventions ont eu lieu pour maintenir sa pérennité et sa mise aux normes (surélévation de la digue, conception et suivi d’un système de batardage, études réglementaires…). Compte tenu des  conséquences minières sur  les  berges en  aval, le BRGM a aussi assuré, en tant que maître d’ouvrage délégué, les travaux de mise en sécurité par confortement (clouage de paroi en béton projeté, retalutage et rideau de palplanches). Ainsi, le BRGM s’est vu confier par l’État, en 2014, la maîtrise d’ouvrage déléguée de travaux de renforcement des berges très encaissées et instables. 

Ces travaux de génie civil, réalisés exclusivement depuis le lit de la rivière et dans le strict respect des contraintes environnementales, complètent les actions qu’avait menées l’exploitant minier pour pallier les  effets du déhouillement, et ainsi mettre en sécurité des populations menacées par les inondations. Précisément, l’objectif était d’éviter qu’un effondrement des berges entraîne une submersion de la digue située à l’amont. Ces travaux ont concerné plusieurs secteurs de la ville de Bruay-la- Buissière, sur une étendue globale de 800 mètres et sur les deux rives. 

Aménagement écologique

Aménagement écologique: terrassement et mise en oeuvre génie végétal. 

© BRGM - Christian Bocquillon 

Concrètement, il a fallu procéder, dans un premier temps, à du bûcheronnage et à la création de rampes d’accès au lit de la rivière. Ces travaux ont été suivis d’un confortement général en enrochements libres avec clous d’ancrage (pose d’un géotextile et d’un  treillis soudé, battage de fers cornière "méthode hurpinoise" et béton projeté). Deux secteurs ont subi  un traitement particulier : l’un par retalutage de la berge avec mise en place d’une roselière  en  pied et  l’autre par  mise en place d’un rideau de palplanches le long d’une habitation. Si ces travaux fluviaux sont courants et sur une faible largeur (5 mètres), sur le plan purement technique, la rivière, à certains endroits très encaissée, marque des gorges de 15 mètres de profondeur… 

À noter que dans un tel projet, il y a une dimension de responsabilité sociétale et un lien direct avec le développement durable. L’action du DPSM est parfaitement représentative des travaux du BRGM, avec la prise en compte de nombreux volets : environnemental, social, économique et technique.