Subsidence du sol
définition Descriptive
Il existe plusieurs types distincts de processus naturels et d’activités humaines qui peuvent produire un subsidence du sol. En général, le type et la gravité de l’affaissement de surface sont régis par la quantité de surface du sol et l’emplacement de l’enlèvement ou de la compression, et les conditions géologiques d’un site particulier. Quelques exemples des types d’affaissement du sol, et comment ils sont affectés ou produits par les conditions géologiques sont expliqués ci-dessous.,
Le retrait des fluides interstitiels, généralement des eaux souterraines, est une cause fréquente d’affaissement du sol. L’abaissement massif de la nappe phréatique par « extraction” des eaux souterraines dans un aquifère mal consolidé entraîne un affaissement de la surface du sol. Il n’y a aucun cas documenté d’affaissement grave dû au retrait des eaux souterraines dans le Colorado. Cependant, plusieurs zones d’aquifères alluviaux extrêmement épais et étendus pourraient avoir ce potentiel si un développement intensif des eaux souterraines se produisait à l’avenir., Cela est particulièrement vrai de ces grands bassins intermontanes comme la vallée de San Luis, Wet Mountain Valley, North et Middle Park, et certaines parties de la Haute Vallée de L’Arkansas. Un second type d’affaissement du sol résulte de la dessiccation (assèchement) de dépôts argileux très humides suite à l’abaissement de la nappe phréatique. L’Hydrocompaction produit un affaissement de la surface du sol à cause d’un mouillage excessif de certains sols faibles de faible densité. Cela peut se produire dans deux types généraux de sol qui sont communs au Colorado a) limons déposés par le vent (loess), et b) sols colluviaux principalement à grain fin., Dans les deux cas, l’effondrement se produit par un mouillage excessif de sols préalablement secs et pliables. Le mouillage de ces matériaux affaiblit la structure du sol déjà faible ou instable, qui subit un effondrement interne et une densification (réduction des vides d’air). La densification de la colonne de sol faible entraîne un affaissement de la surface du sol et un affaissement à proximité d’un mouillage excessif. L’élimination des matériaux fins par la tuyauterie est probablement un facteur supplémentaire dans certains cas d’affaissement par mouillage. Un tel mouillage excessif peut se produire à partir de l’irrigation, des lignes d’eau brisées, des pondérations de surface ou des déviations de drainage.,
la Dissolution des matériaux solubles de roche ou de sol entraîne également l’affaissement du sol. Cela se produit dans les zones sous—jacentes à des formations rocheuses hautement solubles-en particulier le gypse (CaSo4-2H2O) ou l’halite (NaC1); et dans une moindre mesure dans les matériaux calcaires (CaCO3). L’élimination des matériaux de terre par une solution aqueuse entraîne un effondrement de la surface. Les facteurs hydrologiques qui peuvent causer la solution et l’élimination de la matière peuvent être naturels ou d’origine humaine., La solution naturelle est le résultat des processus hydrologiques normaux de percolation vers le bas des eaux de surface et/ou de déplacement latéral des eaux souterraines à l’intérieur de la nappe phréatique (soit la nappe phréatique principale, soit une nappe phréatique perchée). Les changements ou les activités hydrologiques induits par l’homme peuvent avoir à peu près le même effet sur les matériaux terrestres solubles., Ces activités comprennent des changements temporaires ou permanents de canaux de cours d’eau, des Fossés d’irrigation, des fuites d’irrigation des terres ou des tuyaux cassés, un ponçage temporaire ou permanent des eaux de surface, l’extraction de minéraux solubles au moyen de la circulation forcée de l’eau dans la terre. Les matériaux de roche solubles qui sont sujets à l’affaissement possible du sol sous-tendent de vastes zones de L’ouest du Colorado.
L’enlèvement du support par l’exploitation minière souterraine est une cause fréquente d’affaissement du sol dans de nombreuses régions du Colorado., L’élimination Extensive des minéraux, des combustibles minéraux, des agrégats rocheux et d’autres matériaux entraîne de grands espaces vides souterrains. Les processus naturels ultérieurs, y compris la fracturation, les changements chimiques, la spéléologie, l’écoulement et d’autres ajustements connexes, produisent souvent un affaissement de surface, des fissures et un basculement de la surface du sol au-dessus et/ou à proximité de la projection de surface des travaux souterrains. Les changements induits par l’homme dans l’hydrologie des ouvrages souterrains et/ou des matériaux rocheux et du sol sus-jacents peuvent affecter l’affaissement., En plus des zones minées réelles, des Dangers particuliers sont posés par certaines structures annexes telles que les puits d’air et divers autres travaux miniers. D’autres problèmes liés à l’identification et à la délimitation des zones d’affaissement potentiel comprennent la présence de failles et d’autres complications géologiques, et le fait que les « cartes finales des mines” peuvent ne pas montrer l’étendue réelle de l’exploitation minière. En outre, les écarts dans les liens de levé entre les cartes de mine et les points de référence de surface peuvent être considérables. De nombreuses zones minées ont des dossiers incomplets ou inexistants., Les risques d’affaissement potentiels liés au travail des mines souterraines et aux puits existent dans de nombreuses régions du Colorado. Il s’agit notamment des zones d’extraction de charbon passées et présentes, des zones d’extraction de « hard rock” et sans aucun doute d’autres.
gravité du problème
des conditions géologiques propices à tous les types de subsidence de base décrits ci-dessus existent dans de vastes régions du Colorado. Des problèmes graves connus d’affaissement lié à l’exploitation minière, d’hydrocompaction et d’affaissement par dissolution sont connus dans l’état. Les différentes pages web subsidence ont des histoires de cas., Avec l’augmentation de la demande de combustibles minéraux, d’autres activités minières et les pressions pour un développement urbain et récréatif intensif dans une grande partie de l’état, ces problèmes s’intensifieront à moins d’être reconnus et traités judicieusement. Ces lignes directrices sont destinées à aider les gouvernements locaux à identifier les zones à problèmes et à prévenir les pertes économiques inutiles dans le développement futur de l’état.,
critères de reconnaissance
les critères de reconnaissance des conditions réelles ou potentielles d’affaissement du sol comprennent une évaluation minutieuse de tous les facteurs historiques, géologiques et hydrologiques pertinents ou de la région, et / ou des mesures périodiques réelles. Le début de l’affaissement réel ou observé est dans de nombreux cas lié à des changements dans l’utilisation des terres; par conséquent, les changements d’utilisation des terres dans les zones identifiées comme susceptibles d’affaissement devraient être soigneusement examinés.,
Les preuves historiques comprennent la connaissance commune des résidents à long terme de la région concernant les caractéristiques des terres dans les usages actuels et passés. Ce type d’information est important mais doit être soigneusement évalué pour son exactitude et son objectivité. D’autres sources d’information comprennent les documents officiels des agences étatiques, locales et fédérales (en particulier en ce qui concerne les activités minières passées). Les sources d’information non officielles comprennent des cartes non officielles des mines, des comptes rendus de journaux et des livres publiés de nature historique.,
Les facteurs géologiques D’Ingénierie devraient inclure un relevé complet des données géologiques et techniques existantes qui sont disponibles au moyen d’une étude de base. Ces données identifieront les zones d’une manière générale connues pour être sous-jacentes à des formations géologiques contenant des minéraux évaporites, du calcaire et des dépôts minéraux potentiellement récupérables. Des informations plus détaillées, telles que des études géologiques et techniques locales pour les autoroutes ou les sites de barrages, peuvent révéler des données pertinentes spécifiques et la façon dont des problèmes géologiques similaires ont été (ou n’ont pas été) résolus dans les zones de construction réelle.,
La connaissance des facteurs hydrologiques est essentielle pour évaluer la plupart des types d’affaissement du sol. Pour cette raison, il est nécessaire de définir les conditions hydrologiques pour identifier les zones d’affaissement potentielles. L’analyse hydrologique devrait inclure l’évaluation de toutes les données géologiques, comme décrit ci-dessus, mais dans un contexte hydrologique. Des données hydro-géologiques supplémentaires, y compris des informations publiées, des journaux de puits et des informations sur le terrain provenant du site de l’enquête, devraient être compilées et évaluées., Enfin, les impacts des utilisations possibles des terres devraient être évalués à mesure qu’ils s’appliquent aux terres susceptibles d’affaissement du sol.
conséquences d’une mauvaise utilisation
les conséquences d’une mauvaise utilisation des terres sujettes à l’affaissement du sol consisteront généralement en des pertes économiques excessives. Ceux-ci peuvent inclure des coûts élevés de réparation et d’entretien pour les bâtiments, les travaux d’irrigation, les autoroutes, les services publics et d’autres structures. Parfois, les structures sont condamnées à cause des dommages., Cela entraîne des pertes économiques directes pour les résidents et des pertes indirectes par l’augmentation des taxes et la diminution de la valeur des propriétés. Les ouvertures spontanées au sol peuvent être extrêmement dangereuses si l’on devait ouvrir sous une structure occupée.