Les travaux souterrains comprennent le percement de galeries pour les routes, les voies ferrées et les aménagements hydroélectriques, ainsi que la pose de canalisations pour l’eau, les eaux usées, la vapeur, les câbles électriques, les lignes téléphoniques, etc. Les risques qu’ils présentent sont liés à la pénibilité du travail, à la présence de poussières (silice libre et ciment, en particulier), au bruit, aux vibrations, aux gaz d’échappement de diesels, aux vapeurs libérées par des produits chimiques à la teneur insuffisante en oxygène et, parfois, à l’emploi d’air comprimé ou à la présence de radon. Les personnes qui travaillent sous terre sont exposées à des risques d’accidents qui, s’ils ne diffèrent pas nécessairement par leur nature de ceux rencontrés sur les chantiers de surface, sont néanmoins aggravés du fait du confinement. Il en va ainsi par exemple des risques de collision avec des engins mécanisés, des risques d’électrocution, d’ensevelissement sous un éboulement, d’asphyxie ou de brûlures en cas d’incendie ou d’explosion ou de noyade en cas de rupture d’une poche d’eau.

Le percement des galeries demande une dépense énergétique considérable. Celle résultant du travail manuel est généralement de l’ordre de 200 à 350 W, les muscles étant soumis à une sollicitation essentiellement statique. Lorsqu’on travaille au marteau-piqueur ou au marteau pneumatique, le rythme cardiaque atteint 150 à 160 pulsations par minute. En outre, les chantiers souterrains sont souvent froids et humides, et le travail impose fréquemment des postures particulièrement inconfortables. Par ailleurs, tout travail de force accompli à une certaine profondeur occasionne une charge thermique qui peut être difficilement tolérable.

La mécanisation réduit certes la nécessité de recourir au travail manuel, mais elle engendre ses risques propres. La présence d’engins mobiles imposants et puissants dans un environnement confiné se traduit par des risques d’accidents graves pour les personnes qui travaillent à proximité. Ces engins produisent aussi de la poussière, du bruit, des vibrations et des gaz d’échappement de diesels.

La silice cristalline (également appelée silice libre ou quartz) se rencontre sous sa forme naturelle dans de très nombreux types de roches; c’est le plus répandu de tous les minéraux. Le grès est de la silice pratiquement pure; le granit peut en contenir 75%, le schiste 30% et l’ardoise 10%, alors que le calcaire, le marbre et le sel n’en contiennent pas. Etant donné que la silice est presque partout présente dans l’écorce terrestre, il convient de prélever des échantillons de poussière et de les analyser avant l’ouverture d’un chantier souterrain et chaque fois que le type de roche rencontré change au fur et à mesure de l’avancement des travaux.

Des poussières de silice de taille respirable sont mises en suspension dans l’air lorsque des roches contenant de la silice sont percées, broyées, meulées ou pulvérisées de toute autre manière. Les principales sources de production de poussières de silice sont les marteaux-piqueurs et les marteaux pneumatiques, souvent utilisés au front de taille. Les travailleurs se trouvant dans cette zone sont par conséquent les plus exposés, et il importe de mettre en œuvre, dans tous les cas, des moyens efficaces de lutte contre les poussières.

Le tir des explosifs produit non seulement des projections de débris plus ou moins importants, mais également des poussières et des oxydes d’azote. Pour éviter une exposition excessive du personnel, il est de règle d’interdire l’accès à la zone de tir jusqu’à dissipation complète des poussières et des gaz. Il est indiqué, lorsque la chose est possible, de déclencher les tirs à la fin du dernier poste de la journée et d’éliminer les débris lors du poste suivant.

Des fines poussières de ciment sont produites chaque fois que l’on prépare des mortiers ou des bétons. En fortes concentrations, ces poussières irritent l’appareil respiratoire et les muqueuses, sans toutefois que des effets chroniques aient été observés. Mais lorsqu’elles se déposent sur la peau et se mélangent à la sueur, les poussières de ciment peuvent provoquer des dermatoses. Lorsque du béton frais est mis en place par projection (canon à béton), il peut également provoquer des dermatoses.

Le bruit peut atteindre des niveaux élevés dans les chantiers souterrains. Les principales sources de bruit sont les marteaux pneumatiques et les marteaux-piqueurs, les moteurs diesel et les souffleries. L’environnement étant confiné, la réverbération du son est importante. Les niveaux sonores peuvent dépasser 115 dBA, avec une exposition au bruit moyenne pondérée dans le temps équivalant à 105 dBA. Il existe, pour la plupart des engins de chantier, des dispositifs qui limitent le bruit et qui devraient être utilisés.

Les personnes qui travaillent sous terre peuvent également être exposées à des vibrations transmises au corps entier provoquées par des engins mobiles et à des vibrations mains-bras provoquées par des marteaux pneumatiques ou des marteaux-piqueurs. Les accélérations transmises aux mains par les outils pneumatiques peuvent atteindre environ 10 m/s2. Les effets néfastes des vibrations transmises aux mains et aux bras sont aggravés par le froid et l’humidité.

Si le sol est saturé d’eau ou si les travaux se déroulent sous l’eau, il pourra être nécessaire de recourir à l’air comprimé pour contenir les venues d’eau. Les personnes qui travaillent dans des caissons en atmosphère hyperbare risquent des accidents de décompression, si elles reviennent trop vite à une pression normale. L’absorption de la plupart des gaz et des vapeurs toxiques dépendant de leur pression partielle, les quantités absorbées sont d’autant plus importantes que la pression est plus élevée. Une concentration de 10 ppm de monoxyde de carbone (CO) à 2 atmosphères aura donc le même effet que 20 ppm de CO à 1 atmosphère.

Des produits chimiques sont mis en œuvre de nombreuses manières dans les travaux souterrains. Ainsi, des couches rocheuses manquant de cohésion peuvent être stabilisées par injections de résine urée-formaldéhyde, de mousse de polyuréthane ou de mélanges de silicate de sodium et de formamide ou d’acétates d’éthyle ou de butyle. De ce fait, des vapeurs de formaldéhyde, de gaz ammoniac, d’alcools éthylique ou butylique ou de diisocyanates peuvent être libérées dans l’atmosphère des galeries au moment de l’application de ces produits. Par la suite, ces mêmes produits toxiques peuvent se détacher des parois et passer dans l’atmosphère; il est alors difficile d’en limiter les concentrations, même en mettant en place une puissante ventilation mécanique.

Le radon (un gaz rare radioactif) se rencontre à l’état naturel dans certaines roches et peut contaminer l’environnement des chantiers souterrains, où il se désintégrera en produits de filiation également radioactifs. Certains d’entre eux émettent des rayonnements X qui peuvent être ingérés ou inhalés, augmentant ainsi les risques de cancer du poumon.

Les galeries creusées dans des zones habitées peuvent aussi être contaminées par des substances transportées dans les canalisations environnantes. L’eau, le gaz de ville, le fioul, les carburants, etc. peuvent s’infiltrer dans une galerie, et des canalisations acheminant ces produits peuvent être perforées lors des travaux et se répandre dans l’environnement du chantier.

La construction de puits verticaux par des techniques relevant de l’exploitation minière pose le même genre de problèmes de santé que le percement de galeries. Dans les terrains contenant des substances organiques, on rencontrera probablement des produits de décomposition microbiologique.

Les travaux d’entretien effectués dans les tunnels routiers ou ferroviaires diffèrent de ce type de travaux réalisés en surface; ainsi, il pourra être difficile d’y utiliser une ventilation lors d’opérations de soudage à l’arc sans compromettre la qualité des mesures de sécurité. Les travaux dans les tunnels où se trouvent des canalisations d’eau chaude ou de vapeur peuvent exposer les travailleurs à une chaleur excessive et demander un régime spécial ménageant de nombreuses pauses.

L’oxygène peut aussi manquer dans les galeries et les puits s’il est déplacé par la présence d’autres gaz ou consommé par des microbes ou par l’oxydation de pyrites. Les microbes peuvent également libérer du méthane ou de l’éthane qui, non seulement, déplacent l’oxygène, mais peuvent aussi créer un risque d’explosion si les concentrations de ces gaz sont suffisantes. Du dioxyde de carbone (mofette) est également produit par contamination microbienne. Dans les endroits qui sont restés longtemps confinés, l’atmosphère peut être constituée principalement d’azote, de 5 à 15% de dioxyde de carbone et de traces d’oxygène.

La mofette pénètre dans les puits à partir des terrains environnants, en raison des variations de la pression atmosphérique. La composition de l’air dans un puits peut se modifier très rapidement — elle peut être normale le matin, mais accuser l’après-midi un grave déficit en oxygène.

La lutte contre les poussières devrait privilégier la mise en œuvre de moyens techniques comme le forage à l’eau et la ventilation mécanique localisée par extraction, l’humidification préalable de la roche, l’arrosage des déblais lors de leur chargement et de leur transport, ainsi qu’une ventilation générale mécanique des galeries. Les mesures de prévention technique ne suffisant pas toujours à ramener les concentrations de poussières respirables à un niveau acceptable, il peut être nécessaire d’avoir recours au port d’appareils de protection respiratoire. L’efficacité des mesures techniques devrait être contrôlée par le mesurage des concentrations de poussières en suspension dans l’air. Dans le cas de poussières à pouvoir fibrosant, il convient de veiller à ce que le programme de surveillance permette un enregistrement de l’exposition de chacun des travailleurs exposés. Les données individuelles d’exposition, associées aux données sanitaires personnelles, sont indispensables pour évaluer le risque particulier de pneumoconiose et pour apprécier l’efficacité à long terme des mesures prises. Ces données individuelles d’exposition sont indispensables pour évaluer l’aptitude au travail de chaque travailleur.

En raison de la nature des travaux souterrains, la protection contre le bruit repose essentiellement sur le port d’un équipement de protection individuelle approprié. En ce qui concerne les vibrations, une protection efficace ne peut être assurée qu’en éliminant ou en atténuant leur intensité par une mécanisation des opérations à risque et l’adoption de dispositifs antivibratoires; les équipements de protection individuelle sont inopérants. De même, seule une mécanisation du travail peut limiter les risques d’atteinte à la santé résultant d’une surcharge physique des membres supérieurs.

L’exposition à des substances chimiques dangereuses peut être maîtrisée par le choix d’une technique appropriée (ainsi, on renoncera à l’utilisation de résines urée-formaldéhyde et formamide), par une maintenance régulière et par une ventilation efficace. Les mesures prises au niveau de l’organisation et du régime de travail jouent parfois un rôle important, notamment pour la prévention des dermatoses.

Lorsqu’on travaille dans des chantiers souterrains où la composition de l’air est inconnue ou mal connue, il importe de respecter strictement les règles de sécurité. Ainsi, on ne devrait pas y pénétrer sans être équipé d’un masque respiratoire isolant. Le travail devrait être confié à des groupes de trois personnes au moins — l’une d’elles se trouvant au fond, équipée d’un masque respiratoire et d’un harnais de sécurité, les deux autres au jour, munies d’une corde pour ramener la première si nécessaire. En cas d’accident, il convient d’agir sans délai. De nombreuses personnes ont perdu la vie en s’efforçant de porter secours à la victime d’un accident, parce que la sécurité des secouristes avait été négligée.

Des visites médicales — au moment de l’embauche, à intervalles réguliers par la suite et à la fin du chantier — font partie intégrante des mesures de sécurité et de santé concernant le personnel qui travaille en galerie. La fréquence de ces visites, le type et l’étendue de certains examens (radiographie pulmonaire, fonction respiratoire, audiométrie, etc.) seront déterminés pour chaque chantier et chaque tâche en fonction des conditions locales de travail.

Avant d’attaquer le sol au moment de l’ouverture d’un chantier souterrain, il convient d’inspecter le site et de prélever des échantillons du terrain afin de planifier les travaux d’excavation en connaissance de cause. Une fois les travaux en cours, le chantier sera inspecté tous les jours pour prévenir les risques d’affaissement et d’éboulement. Les postes de travail isolé seront inspectés au moins deux fois par jour. Le matériel de lutte contre l’incendie sera réparti de façon stratégique sur toute l’étendue du chantier souterrain.