Types de cavités Cavités naturelles les karsts, gouffres, grottes, etc. les cavités de suffosion. Cavités anthropiques les carrières les marnières les caves les habitations troglodytiques les ouvrages civils les ouvrages militaires Cavités naturelles : karsts, grottes, gouffres Haut de page Ces cavités sont de nature très variée : karsts calcaire, poches de dissolution d'évaporites, gouffres de quartzites précambriens, cavités volcaniques, grottes marines …) ; elles sont dues, le plus généralement, à la dissolution de carbonates (calcaires, dolomies, craie …) ou de sulfates (gypse …) par des circulations d'eau au sein de la roche. La dimension de ces cavités est très variable. Les karsts (vides laissés par la dissolution), se développent lentement selon un réseau qui peut être plurikilométrique. Il est constitué d'une série de salles et boyaux. Le-Boullay-Mivoye (28) - cavité naturelle calcaire La hauteur de ces salles peut atteindre plusieurs dizaines de mètres, et leur extension plusieurs dizaines de mètres carrés. Ces karsts peuvent être vides, noyés ou obstrués/comblés par des sédimentations secondaires.   Dans le gypse, la vitesse de dissolution reste significative et une cavité est susceptible d'évoluer rapidement, en particulier dans le cas de reprise de circulations d'eaux. Cavités naturelles : cavités de suffosion Haut de page Il s'agit de cavités liées à des phénomène d'érosion interne générées par des circulations d'eau souterraines. Dans les formations sédimentaires meubles, des écoulements d'eau souterraine peuvent dans certains cas provoquer l'entraînement des particules les plus fines (sables fins et silts), favorisant ainsi le développement de vides très instables, de petites dimensions mais pouvant parfois atteindre plusieurs m3. Les matériaux entraînés sont évacués soit par les fissures ouvertes d'un horizon rocheux proche, soit dans une cavité voisine (vide karstique, cave, ouvrage d'assainissement, fuyard etc...) Carrières Haut de page L'exploitation des matériaux destinés à la construction a été de tous temps une source de développement économique pour les régions possédant ces richesses. Dès l'Antiquité, le calcaire fut utilisé pour la pierre à bâtir ou le ciment, le gypse pour la fabrication du plâtre, la craie pour la chaux et l'amendement des sols, l'argile pour la fabrication des tuiles et des briques. La présence de très nombreuses carrières souvent étendues ou de marnières souterraines en forte concentration marque désormais le sous-sol de vastes régions telles que le Nord, la Normandie, les Pays-de-la-Loire, la région parisienne, l'Aquitaine, et à moindre titre les Pyrénées, la Provence et le Lyonnais, le Jura, la Bourgogne, etc... Presque partout, la profondeur habituelle des exploitations est comprise entre 5 et 50 mètres. Parfois inférieure à 5 mètres comme en Gironde, elle peut localement atteindre 60 à 70 mètres dans certaines exploitations de craie, aux environs de Meudon ou en Normandie, ou de gypse dans le Bassin de Paris, la Provence ou le Jura, et exceptionnellement plus d'une centaine de mètres pour certaines exploitations de roches dures situées à flanc de montagne (Jura, Pyrénées, Alpes, ...). Soulaires (28) - Carrière souterraine sur 3 étages (photo BRGM) Les carrières souterraines sont accessibles soit par un puits ou une descenderie, dans le cas des carrières implantées sur un plateau, soit par une entrée à flanc de coteau dite entrée en cavage, depuis les fonds de vallées ou depuis un front de taille marquant la fin d'une première phase d'extraction à ciel ouvert. Les carrières abandonnées, lorsqu'elles ne sont plus surveillées et confortées peuvent parfois s'effondrer localement ou en masse, du fait de la lente dégradation du toit (plafond), des parois, des piliers ou du mur (plancher) de l'exploitation. Marnière Haut de page Il s'agit d'une catégorie particulière de carrières. Ces exploitations, le plus souvent artisanales, servaient à l'extraction de la craie (le mot "marne" signifiait "craie" en patois normand) à des fins d'amendement des terres agricoles. Exemple de marnière (photo BRGM) Le creusement se faisait par un puits vertical jusqu'aux premiers niveaux "sains" de craie hors nappe. Puis, l'exploitation était poursuivie horizontalement par des galeries et des chambres de dimensions très variables. Ces ouvrages, aujourd'hui abandonnés peuvent se révéler dangereux du fait de la lente dégradation naturelle de la craie dans les cavités ou de la mauvaise tenue du bouchon en remblai obturant le puits d'accès. La méconnaissance de la position et de l'extension exacte de ces anciennes exploitations (les puits d'accès ont généralement été rebouchés lors de l'abandon des marnières, sans que l'on ait trace de leur position) rend d'autant plus délicat la prévention des risques associés aux effondrements de marnières. Caves Haut de page Ce terme regroupe les cavités généralement anthropiques dont l'usage principal était soit le remisage ou le stockage, soit une activité industrielle (hors extraction de matériaux) ou agricole (champignonnière). Les cavités situées en site urbanisé ou en périphérie des agglomérations, en particulier les carrières souterraines abandonnées, sont très souvent réutilisées à des fins de stockage ou de fabrication de produits, notamment dans l'industrie agro-alimentaire. Marboué (28) - Champignonnière Les conditions très particulières de température et d'hygrométrie des cavités ont permis des réutilisations valorisantes de l'espace souterrain dont les exemples traditionnels les plus connus sont : les caves vinicoles aux dimensions parfois imposantes (entrepôts), les champignonnières, et à moindre titre, diverses cultures souterraines (salades). Habitations troglodytiques Haut de page Les troglodytes ne sont pas recensées dans la base comme une nature de cavité, mais comme un mode d'utilisation. L'utilisation des cavités souterraines pour l'habitat remonte aux premiers âges de l'humanité par l'aménagement de sites naturels favorables. Leur prédisposition favorable a permis à des collectivités de s'installer dans des boves ou caves creusées en pied de coteau abrupt ou de falaise naturelle franche. Ces aménagements ont été le plus souvent pratiqués par des agriculteurs qui ont créé en sous-sol de nouveaux espaces nécessaires à leur exploitation, creusés dans des roches tendres. Habitations troglodytiques (photo BRGM) Etables, pigeonniers et locaux d'habitation se juxtaposent et s'interpénètrent entre eux, avec parfois des voiles et des bancs intercalaires résiduels entre caves très minces. Certaines communes ont même aménagé des installations à usage collectif : églises, locaux divers (fours, pressoirs, etc.) ouvrages de défense sous forme de fortins ou d'ouvrages de mise en sûreté collective. On peut observer de nombreux villages troglodytiques notamment en bordure des plaines alluviales de la Loire et de certains de ses affluents (Rochecorbon, Vouvray, etc.), de la Seine ou de l'Oise (Méricourt, Mousseaux, La Roche Guyon, Conflans Sainte-Honorine, etc.). Ouvrages civils Haut de page Cette catégorie regroupe les cavités à usage d'adduction et de transport (aqueducs, tunnels routiers, tunnels ferroviaires, souterrains pour les piétons …), ainsi que les souterrains et abris refuges qui bordent de nombreuses demeures historiques. L'état de conservation des ces ouvrages abandonnés peut être très médiocre dans la mesure où les soutènements ne sont plus entretenus. A ce titre, leur éventuel effondrement peut provoquer des désordres importants en surface selon les dimensions et la position de la cavité. Aqueduc Romain du Gier (69) (photo BRGM) Ouvrages militaires enterrées (sapes et galeries) Haut de page Dans la plupart des cités historiques, des sites souterrains de tous types ont été utilisés à des fins militaires ou de stockage comprenant de nombreux souterrains reliant les caves des villages et le château. Pour certains, la mémoire en est perdue et leur existence n'apparaît qu'à la faveur de leur effondrement. Parmi ces ouvrages militaires, il faut mentionner tout particulièrement les sapes de la guerre de 14-18 qui affectent des surfaces importantes. Dans le Nord, le Pas-de-Calais, la Somme, l'Oise et la Marne, il s'agit d'ouvrages creusés de part et d'autre de la ligne de front permettant aux troupes de s'abriter ou de tenter la pénétration des lignes ennemies. Effondrement d'une ancienne sape de guerre en Picardie (photo BRGM) Ces ouvrages sont en général creusés dans des zones à topographie plate, et sont constitués par une tranchée de surface, une galerie d'accès et une chambre ou salle souterraine. Les tranchées ont une profondeur et une largeur de 1 à 2 m. Les galeries d'accès (1 m x 2 m) s'enfoncent rapidement en marquant parfois des paliers jusqu'à la(aux) salle(s) souterraine(s), de taille très variable. Réparties en véritables réseaux, ces ouvrages étaient reliés entre eux d'une façon difficilement repérables. Leur localisation n'est le plus souvent pas connue : il n'existe aucun plan et les entrées ont été remblayées rapidement sans être repérées. Leur découverte résulte le plus souvent de travaux de terrassement. En raison des faibles volumes des vides, les effondrements provoqués par leur dégradation se limitent le plus souvent à des désordres aux divers réseaux de surface (canalisation d'eau, de gaz...), mais avec, dans certains cas, des conséquences qui peuvent être plus importantes (TGV Nord - 1993).