Des sinistres souvent très coûteux

Des mesures préventives bien connues

Comment identifier un sol sensible au retrait-gonflement

Comment construire sur sol sensible au retrait-gonflement

Ou s'informer pour en savoir plus

Des sinistres souvent très coûteux :
Un sinistre consécutif au phénomène de retrait-gonflement des argiles peut entraîner des coûts de réparation très lourds et peut même, dans certains cas, aboutir à la démolition de la maison lorsque les frais nécessaires à son confortement dépassent la valeur de la construction. Ces cas extrêmes restent relativement rares en France mais le nombre de maisons touchées par ce phénomène est particulièrement élévé. Ainsi au cours de l'été 2003, près de 7000 communes ont demandé une reconnaissance de l'état de catastrophe naturelle du fait du retrait-gonflement des argiles, ce qui représente plusieurs dizaines de milliers d'habitations sinistrées.
Les assureurs estiment que les coûts moyens d’indemnisation d’un sinistre retrait-gonflement sont de l’ordre de 10 000 € par maison, mais ce montant s’avère très variable d’un sinistre à l’autre. Dans certains cas, il est possible de supprimer à moindre frais la cause principale des désordres (par exemple en arrachant un arbre trop proche) puis de procéder au rebouchage des fissures (avec un enduit souple) une fois que l’état hydrique du sol a retrouvé son équilibre.

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Des mesures préventives bien connues :
Pourtant, on sait parfaitement construire sur des sols argileux sujets au phénomène de retrait-gonflement et ceci moyennant le respect de règles relativement simples qui n’entraînent pas de surcoût majeur sur les constructions.

Il est donc fondamental de savoir identifier avant construction la présence éventuelle d’argile gonflante au droit de la parcelle, afin de prendre en compte ce paramètre lors de la mise en œuvre du projet. Les règles à respecter concernent la réalisation des fondations et, dans une moindre mesure, la structure même de la maison. Elles concernent aussi l’environnement immédiat du projet et en particulier la maîtrise de la teneur en eau dans le sol à proximité immédiate des fondations.

Ces règles préventives à respecter sont désormais bien connues des professionnels de la construction. Encore faut-il savoir identifier les zones susceptibles de renfermer à faible profondeur des argiles sujettes au phénomène de retrait-gonflement. Les cartes départementales d’aléa retrait-gonflement élaborée par le BRGM dans les régions les plus touchées par le phénomène peuvent contribuer à attirer l’attention des maîtres d’ouvrage sur la question. Cependant, pour déterminer avec certitude la nature du terrain situé au droit de la parcelle et adapter au mieux les caractéristiques de la construction aux contraintes géologiques locales, une étude géotechnique menée par un bureau d’études techniques spécialisé constitue la mesure a priori la plus sûre.

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Comment identifier un sol sensible au retrait-gonflement :
L’élaboration du cahier des charges détaillé de l’étude de sol préalable à une construction sur terrain argileux sujet au phénomène de retrait-gonflement reste du ressort du géotechnicien qui l’adaptera pour tenir compte des spécificités du terrain de construction (géologie, topographie, hydrogéologie, végétation, etc.) et de la nature du projet envisagé.

A titre indicatif, les objectifs d’une telle étude sont a priori les suivants :

1. Reconnaissance de la nature géologique et des caractéristiques géométriques des terrains d’assise ;

2. Caractérisation du comportement des sols d’assise vis à vis du phénomène de retrait-gonflement ;

3. Vérification de l’adéquation du mode de fondation prévu par le constructeur avec les caractéristiques et le comportement géotechnique des terrains d’assise ;

4. Vérification de l’adéquation des dispositions constructives prévues par le constructeur avec les caractéristiques intrinsèques du terrain et son environnement immédiat.

Pour atteindre ces objectifs, les moyens suivants peuvent être mis en œuvre, étant bien entendu que la liste ci-dessous n’est pas limitative et qu’elle doit être adaptée au contexte spécifique de chaque étude :

1. Analyse du contexte géologique et hydrogéologique local, à partir de l’examen d’éléments facilement accessibles (carte géologique, banque de données du sous-sol, enquête de voisinage, observations de terrain, etc.) ;

2. Reconnaissance visuelle des terrains de fondation après sondages (à la pelle mécanique ou à la tarière). Dans la mesure du possible et selon les cas, l’étude devra comprendre au moins deux sondages (amont et aval pour les terrains en pente, secteurs susceptibles de présenter des hétérogénéités, etc.), hors emprise de la future construction, si possible jusqu'à trois mètres de profondeur, avec échantillonnage ;

3. Caractérisation du comportement des sols d’assise vis à vis du phénomène de retrait-gonflement, par l’intermédiaire d’essais d'identification de sol (de préférence valeur de bleu ou à défaut limites d’Atterberg, granulométrie, teneur en eau, éventuellement mesure du retrait linéaire et/ou analyse diffractométrique aux rayons X) ;

4. Vérification de la capacité portante du sol et de l’adéquation du mode de fondation retenu, si possible après essai mécanique spécifique (pressiomètre), ou à défaut en se basant sur des résultats d’essai obtenus localement sur des terrains de même nature ;

5. Examen du rôle de la végétation arborée éventuellement présente à proximité de la future construction ou ayant été récemment supprimée par déboisement ;

6. Analyse des circulations d'eaux, superficielles et souterraines, et de l'adéquation des aménagements prévus (future surface imperméabilisée, pente des talus, systèmes de drainage, fossés, réseaux d’évacuation des eaux pluviales et des eaux usées, etc.).

Les conclusions de cette étude serviront à prescrire les dispositions constructives adaptées aux caractéristiques du terrain et au projet de construction. Elles permettront notamment de définir le type et la profondeur requises pour les fondations, ainsi que la nature des aménagements extérieurs spécifiques à prévoir.

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Comment construire sur sol sensible au retrait-gonflement :
Les dispositions préventives généralement prescrites pour construire sur un sol argileux sujet au phénomène de retrait-gonflement obéissent aux quelques principes suivants, sachant que leur mise en application peut se faire selon plusieurs techniques différentes dont le choix reste de la responsabilité du constructeur. Dans les communes dotées d’un Plan de Prévention des Risques naturels (PPR) qui prend en compte spécifiquement le phénomène de retrait-gonflement des argiles, les mesures à respecter dans chacune des zones réglementées sont celles qui sont définies par le règlement du PPR.

Les fondations sur semelle doivent être suffisamment profondes pour s’affranchir de la zone superficielle où le sol est sensible à l’évaporation. A titre indicatif, on considère que cette profondeur d’ancrage, qui doit être au moins égale à celle imposée par la mise hors gel, doit atteindre au minimum 0,80 m en zone d’aléa faible à moyen et 1,20 m en zone d’aléa fort. Une construction sur vide sanitaire ou avec sous-sol généralisé est préférable à un simple dallage sur terre-plein. Un radier généralisé, conçu et réalisé dans les règles de l’art, peut aussi constituer une bonne alternative à un approfondissement des fondations.

Les fondations doivent être ancrées de manière homogène sur tout le pourtour du bâtiment (ceci vaut notamment pour les terrains en pente (où l’ancrage aval doit être au moins aussi important que l’ancrage amont) ou à sous-sol hétérogène. En particulier, les sous-sols partiels qui induisent des hétérogénéités d’ancrage sont à éviter à tout prix.

La structure du bâtiment doit être suffisamment rigide pour résister à des mouvements différentiels, d’où l’importance des chaînages haut et bas.

Deux éléments de construction accolés et fondés de manière différente doivent être désolidarisés et munis de joints de rupture sur toute leur hauteur pour permettre des mouvements différentiels.

Tout élément de nature à provoquer des variations saisonnières d’humidité du terrain (arbre, drain, pompage ou au contraire infiltration localisée d’eaux pluviales ou d’eaux usées) doit être le plus éloigné possible de la construction. On considère en particulier que l’influence d’un arbre s’étend jusqu’à une distance égale à au moins sa hauteur à maturité.

Sous la construction, le sol est à l’équilibre hydrique alors que tout autour il est soumis à évaporation saisonnière, ce qui tend à induire des différences de teneur en eau au droit des fondations. Pour l’éviter, il convient d’entourer la construction d’un dispositif, le plus large possible, sous forme de trottoir périphérique ou de géomembrane enterrée, qui protège sa périphérie immédiate de l’évaporation.

En cas de source de chaleur en sous-sol (chaudière notamment), les échanges thermiques à travers les parois doivent être limités par une isolation adaptée pour éviter d’aggraver la dessiccation du terrain en périphérie.

Les canalisations enterrées d’eau doivent pouvoir subir des mouvements différentiels sans risque de rompre, ce qui suppose notamment des raccords souples au niveau des points durs.

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Ou s'informer pour en savoir plus :
Dans les départements où une carte départementale d’aléa retrait-gonflement a déjà été publiée, il est possible de la consulter sur ce site, voire de la télécharger en même temps que le rapport d’étude correspondant qui précise les conditions de sa réalisation, la nature des données prises en compte et ses limites de validité.

Pour savoir quels sont les risques naturels connus dans une commune donnée et quels sont les arrêtés de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle dont cette commune a déjà bénéficié, il est conseillé de consulter le site internet développé par le Ministère chargé de l'environnement à l’adresse suivante : Prim.net

Pour obtenir les coordonnées de bureau d’études géotechniques spécialisés, il est possible de contacter l’Union Syndicale de Géotechnique à l’adresse suivante : Union Syndicale de Géotechnique
Maison de l’Ingénierie - 3, rue Léon Bonnat - 75 016 Paris – Tél. : 01 44 30 49 00

Quelques références utiles :
CEBTP, sous l'égide de l'AQC, l'APSAD, l'AFAC, la CCR et la FNB (1991) – Détermination des solutions adaptées à la réparation des désordres des bâtiments provoqués par la sécheresse. Guide pratique CEBTP, 3 fascicules.

Vincent M., Plat E., Le Roy S., Surdyk N., Dubus I. avec la collaboration de Martin M. (2007) Suivi de l'évolution en profondeur de la dessication des sols argileux en période de déficit hydrique. Rapport final de phase 2. Rapport BRGM/RP-55845-FR, 164 p., 112 ill.

Ministère de l'Écologie, du Développement et de l’Aménagement Durables, Direction de la Prévention des Pollutions et des Risques, Sous-direction de la Prévention des Risques majeurs (2008)
 Le retrait-gonflement des argiles – Comment prévenir les désordres dans l’habitat individuel ?

Mouroux P., Margron P. et Pinte J.C. (1988) – La construction économique sur sols gonflants. Editions BRGM, Manuels et Méthodes n° 14.

Tessier D., Blaise F., Coquet Y., Courbet C., Priem J., Lemaire Y., Trillaud S. (2006) – Analyse comparative de politiques de prévention du risque de « sécheresse géotechnique » - Modélisation et visualisation du phénomène. Rapport INRA. 273 p.

Vincent M., Bouchut J., Le Roy S., Dubus I., Surdyk N. (2006) – Suivi de l’évolution en profondeur de la dessiccation des sols argileux en période de déficit hydrique. Rapport final de phase 1. Rapport BRGM/RP-54567-FR, 189 p., 127 ill.

Vincent M., Bouchut J., Fleureau J.-M. (LMSSMat), Masrouri F. (LAEGO), Oppenheim E. (CEBTP-Solen), Heck J.-V. (CSTB), Ruaux N. (CSTB), Le Roy S., Dubus I., Surdyk N. (2006) - Étude des mécanismes de déclenchement du phénomène de retrait-gonflement des sols argileux et de ses interactions avec le bâti – rapport final. Rapport BRGM/RP-54862-FR, 378 p., 308 ill.

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