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Contexte de l'aléa retrait-gonflement des argiles : Prévention des risques


 
  • Les régions les plus touchées
  • Depuis 1989, ce sont près de 8 000 communes françaises, réparties dans 90 départements de France métropolitaine - qui ont été reconnues au moins une fois en état de catastrophe naturelle vis à vis du retrait-gonflement, ce qui traduit parfaitement l’ampleur du phénomène. Pourtant, certaines régions sont plus particulièrement touchées et ceci en étroite corrélation avec la nature géologique du sol. C’est le cas en particulier de la plaine de Flandres, de la partie sud du Bassin de Paris, du fossé de la Limagne, de la région d’Apt et surtout de l’ensemble des coteaux molassiques du Sud-Ouest, entre Agen et Toulouse.


    Les données communiquées par la Caisse Centrale de Réassurance en septembre 2008 montrent que la région parisienne est tout particulièrement concernée par le phénomène puisque parmi les 7 départements de la région Ile-de-France (hors ville de Paris) 5 font partie des dix départements français pour lesquels les coûts cumulés d’indemnisation pour des sinistres liés au retrait-gonflement sont les plus élevés. Selon ce critère, les Yvelines sont les plus touchées, suivies de près par la Seine-et-Marne, l’Essonne, le Val-de-Marne et la Seine-Saint-Denis.
    Les autres départements qui présentent des coûts cumulés d’indemnisation élevés suite à des sinistres liés au retrait-gonflement sont par ordre décroissant la Haute-Garonne, les Bouches-du-Rhône, le Puy-de-Dôme, le Tarn, la Gironde et le Tarn-et-Garonne (où plus de 90 % des 195 communes du département ont été reconnues au moins une fois en état de catastrophe naturelle sécheresse au 20 juillet 2010).

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  • 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.
    Le Ministère de l’Énergie, de l’Environnement, du Développement Durable et de la Mer estime que les coûts moyens d’indemnisation d’un sinistre retrait-gonflement sont de l’ordre de 15 000 € par maison (Commissariat Général au Développement Durable, MEEDDM), 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.

    Dans de nombreux cas cependant, il est nécessaire de procéder à des reprises en sous-oeuvre (par micro-pieux), ce qui entraîne des coûts d’intervention qui atteignent plusieurs dizaines de milliers d’euros.
    De surcroît, des réparations aussi lourdes sont relativement traumatisantes pour les occupants de la maison qui doivent parfois être relogés temporairement pendant la durée des travaux. Enfin, ce type d’intervention n’est généralement effectué qu’après une période plus ou moins longue, rendue nécessaire non seulement par la procédure administrative d’indemnisation (attente de la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle puis expertises) mais surtout pour permettre aux experts d’observer l’évolution des fissures afin de bien comprendre l’origine du phénomène et de laisser le sol retourner dans un état d’équilibre hydrique favorable à la réalisation des travaux. L’analyse détaillée, avec intervention d’un bureau d’études géotechniques spécialisé, des causes du sinistre est en effet indispensable à ce stade pour permettre de proposer des solutions de confortement adaptées et durables. Mais une telle attente se révèle souvent difficile à vivre pour les occupants de la maison, confrontés aux problèmes d’infiltrations à travers les murs extérieurs et parfois de blocage des portes et des fenêtres.

    Pourtant, on sait parfaitement construire sur des sols argileux sujets au phénomène de retrait-gonflement et ceci moyennant le respect de règles constructives 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.

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  • Comment identifier un sol sensible au retrait-gonflement :
  • Les cartes départementales d’aléa retrait-gonflement élaborées par le BRGM 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 (voir rubrique Liens pour obtenir les coordonnées de bureaux d’études géotechniques).
    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 :
    • Reconnaissance de la nature géologique et des caractéristiques géométriques des terrains d’assise ;
    • Caractérisation du comportement des sols d’assise vis à vis du phénomène de retrait-gonflement ;
    • Vérification de l’adéquation du mode de fondation prévu par le constructeur avec les caractéristiques et le comportement géotechnique des terrains d’assise ;
    • 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 :
    • 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.) ;
    • 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 ;
    • 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) ;
    • 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 ;
    • Examen de l'influence de la végétation arborée éventuellement présente à proximité de la future construction ou ayant été récemment supprimée par déboisement ;
    • 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 un 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 horizontaux (haut et bas) et verticaux.
    • Deux éléments de construction accolés, fondés de manière différente ou exerçant des charges variables, 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. Il peut être préférable de positionner de cette source de chaleur le long des murs intérieurs.
    • 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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  • Où s'informer pour en savoir plus
  • De la documentation et des sites Internet sur le thème du retrait-gonflement des sols argileux sont proposés dans la rubrique Liens

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