Année 2007-2008

26 Juin 2008

Année 2007-2008

Mémoire de Master 2ème annéeSpécialité: Géo-risques et informations environnementales

Université Marne la Vallée, 5 Bd Descartes 77454 Marne la Vallée Cedex 2École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 60 Boulevard Saint Michel 75272 Paris cedex 06

1

2

EN

S

DATA COMP

COMP2

COMP1

Responsable(s) de stage :

Benoit POUPEAUBenoit DEFFONTAINES

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

Université Marne la Vallée, 5 Bd Descartes 77454 Marne la Vallée Cedex 2École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 60 Boulevard Saint Michel 75272 Paris cedex 06

Préparé et Présenté par:

BAH Souleymane

Date de soutenance : 26 juin 2008

INTRODUCTIONProblématique née de l’histoire particulière de la

région Nord-Pas-de-Calais250 ans d’exploitation du charbon (depuis 1734) avec cavités souterrainesDes milliers de cavités anthropiques hors-minesDes zones à aléa retrait gonflement d’argileUne structure géodynamique favorable aux séismes

Sont tous des causes de mouvements de terrainDifficultés à faire une ségrégation entre ces causes

(Gueguen, 2007) un SIG 3-D

PLAN DE PRESENTATION

Présentation générale de la régionLes causes des mouvements de terrainLes méthodes d’étude des mouvements de terrainUsage des SIG 2D et 3DConclusion

Présentation générale du bassin N.P.C.

Les causes des mouvements de terrain

1. Les mouvements du aux cavités souterraines minières (pas d’études ou de données publiques)

2. 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 activePlusieurs hypothèses de la structure géodynamiqueQuelques 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

HYDROGEOLOGIE

Plusieurs types de nappes (dans toutes les couches)

METHODES D’ETUDE DES MOUVEMENTS DE TERRAIN

Comparaison des données de nivellementComparaison de MNTInterférométrie radarPerspectives: MODELISATION SIG 3-D

MODELISATION SIG 3-D

1. Identification et collecte des données2. Dépouillement et mise en forme des données3. Modélisation et conception de la base de données

1. Modélisation de la structure des données (HDBS)

Concept du SIG

Informations brutes: à identifier, géoréférencer, structurer

Nouvelles données fournies apportant la réponse au problème

Un besoin d’information

Problème résolu

DONNEESOutils logiciels et

matériels informatiques

Modélisation du phénomène à étudier

Données intégrer

dans pour utilisation

Figure 23: Schéma conceptuel d’un S.I.G.

Mise en forme, modélisation et conception

de la DataBase

Veines

Nappes_Acq

Failles

Cavités

SOUS-SOL

BatimentsConcession Routes

SURSOL

INTERFACE_SURSOL/SOUS-SOL

Form_geol

Est encaissée par

Est stockée par

Affecte

Est recoupe

TerrilsCours_eau

Est situé dans

Est lié à Repose sur

Volume

Surface

Point

Polyligne

Géométrie

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté parEst représenté par

Est situé sous

Trous_verticaux

Pluvio

Est représenté par

Est représenté par

Est représenté par

Intersecte

RGA

Concerne

Effondrement

Mvts_tect

MVTS_TER

Endommage

Endommage

Concerne

Concerne

Figure 25 : Modèle HDBS de la base de données

Est représenté par

FormeForme

Forme

Modèle HDBS des données

Modélisation des mouvements de terrain par un SIG 3-D

Principe de la modélisationModèles de propriétés et modèles de structure

Utilisation de plusieurs surfaces trianguléesConstruction de maillages par simulation

Plusieurs logiciels selon ces principesProjets SIG 3D en cours: Cristage et autres

CONCLUSION

Causes et études des mouvements de terrain ont été revuLes données ont été acquises, créer et mise en formeLa base de données préparée Des analyses S.I.G. 2-D et 2D 1/2 effectuéesLe projet en 3-D est en cours (des données complémentaires)

Merci de votre attention