• Nature du phénomène
Chacun sait qu’un matériau argileux voit sa consistance se modifier en fonction de sa teneur en eau : dur et cassant lorsqu’il est desséché, il devient plastique et malléable à partir d’un certain niveau d’humidité. On sait moins en revanche que ces modifications de consistance s’accompagnent de variations de volume, dont l’amplitude peut être parfois spectaculaire.

En climat tempéré, les argiles sont souvent proches de leur état de saturation, si bien que leur potentiel de gonflement est relativement limité. En revanche, elles sont souvent éloignées de leur limite de retrait, ce qui explique que les mouvements les plus importants sont observés en période sèche. La tranche la plus superficielle de sol, sur 1 à 2 m de profondeur, est alors soumise à l’évaporation. Il en résulte un retrait des argiles, qui se manifeste verticalement par un tassement et horizontalement par l’ouverture de fissures, classiquement observées dans les fonds de mares qui s’assèchent. L’amplitude de ce tassement est d’autant plus importante que la couche de sol argileux concernée est épaisse et qu’elle est riche en minéraux gonflants. Par ailleurs, la présence de drains et surtout d’arbres (dont les racines pompent l’eau du sol jusqu’à 3 voire 5 m de profondeur) accentue l’ampleur du phénomène en augmentant l’épaisseur de sol asséché.


Ces mouvements sont liés à la structure interne des minéraux argileux qui constituent la plupart des éléments fins des sols (la fraction argileuse étant, par convention, constituée des éléments dont la taille est inférieure à 2 µm). Ces minéraux argileux (phyllosilicates) présentent en effet une structure en feuillets, à la surface desquels les molécules d’eau peuvent s’adsorber, sous l’effet de différents phénomènes physico-chimiques, provoquant ainsi un gonflement, plus ou moins réversible, du matériau. Certaines familles de minéraux argileux, notamment les smectites et quelques interstratifiés, possèdent de surcroît des liaisons particulièrement lâches entre feuillets constitutifs, si bien que la quantité d’eau susceptible d’être adsorbée au cœur même des particules argileuses, peut être considérable, ce qui se traduit par des variations importantes de volume du matériau.

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• Manifestation des dégâts
Le sol situé sous une maison est protégé de l’évaporation en période estivale et il se maintient dans un équilibre hydrique qui varie peu au cours de l’année. De fortes différences de teneur en eau vont donc apparaître dans le sol au droit des façades, au niveau de la zone de transition entre le sol exposé à l’évaporation et celui qui en est protégé. Ceci se manifeste par des mouvements différentiels, concentrés à proximité des murs porteurs et particulièrement aux angles de la maison. Ces tassements différentiels sont évidemment amplifiés en cas d’hétérogénéité du sol ou lorsque les fondations présentent des différences d’ancrage d’un point à un autre de la maison (cas des sous-sols partiels notamment, ou des pavillons construits sur terrain en pente).




Ceci se traduit par des fissurations en façade, souvent obliques et passant par les points de faiblesse que constituent les ouvertures.



Les maisons individuelles sont les principales victimes de ce phénomène et ceci pour au moins deux raisons :

• la structure de ces bâtiments, légers et peu rigides, mais surtout fondés de manière relativement superficielle par rapport à des immeubles collectifs, les rend très vulnérables à des mouvements du sol d’assise ;
• la plupart de ces constructions sont réalisées sans études géotechniques préalables qui permettraient notamment d’identifier la présence éventuelle d’argile gonflante et de concevoir le bâtiment en prenant en compte le risque associé.

Les désordres se manifestent aussi par des décollements entre éléments jointifs (garages, perrons, terrasses), ainsi que par une distorsion des portes et fenêtres, une dislocation des dallages et des cloisons et, parfois, la rupture de canalisations enterrées (ce qui vient aggraver les désordres car les fuites d’eau qui en résultent provoquent des gonflements localisés).

Depuis la vague de sécheresse des années 1989-91, le phénomène de retrait-gonflement a été intégré au régime des catastrophes naturelles mis en place par la loi du 13 juillet 1982. En l’espace de 20 ans, ce risque naturel est devenu en France la deuxième cause d’indemnisation derrière les inondations, et le montant total des remboursements effectués à ce titre depuis 1989 était évalué par la Caisse Centrale de Réassurance en juin 2010 à environ 4,5 milliards d’euros, ce qui correspond à plusieurs centaines de milliers de maisons sinistrées sur l’ensemble de la France.

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• Glossaire / définitions
  Avant-propos : les définitions présentées ci-dessous ne relève pas d’un caractère officiel. Elles tentent, par souci de clarté et de cohérence, d’être les plus pertinentes vis-à-vis du sujet traité sur ce site internet.
  
  Aléa : Le terme d’aléa désigne la probabilité qu’un phénomène naturel d’intensité donnée survienne sur un secteur géographique donné et dans une période de temps donnée.
  
  Arrêté : Acte d'un pouvoir exécutif, ou d'un membre d'un pouvoir exécutif, destiné à exécuter une loi, un décret ou une ordonnance.
  
  Argile : Une argile désigne un minéral argileux ou une roche constituée pour l’essentiel de minéraux argileux. Une roche argileuse est une roche sédimentaire ou résiduelle à grain très fin (≤ 2 µm) contenant au moins 50 % de minéraux argileux.
  
  Catastrophe : Grave interruption du fonctionnement d’une société, causant des pertes humaines, matérielles ou environnementales que la société ne peut surmonter avec ses seules ressources propres. Les catastrophes sont souvent classées selon leur mode d’occurrence ou en fonction de leur origine (naturelle ou anthropique).
  
  Catastrophe naturelle : Dans le cadre du régime d’indemnisation des catastrophes naturelles, celles-ci sont définies comme : « dommages matériels directs non assurables ayant eu pour cause déterminante l'intensité anormale d'un agent naturel, lorsque les mesures habituelles à prendre pour prévenir ces dommages n'ont pu empêcher leur survenance ou n'ont pu être prises » (article L 125-1 du Code des Assurances).
  
  Enjeux : Personnes, biens, intérêts et valeurs socio-économiques menacés par un aléa et susceptibles de subir des préjudices ou des dommages (santé, environnement, biens économiques, organisation de la société, valeurs...).
  
  Géotechnique : Ensemble des applications des connaissances concernant les propriétés des sols, des roches, et des ensembles géologiques, notamment en génie civil.
  
  Lithologie : Nature des roches d’une formation géologique (origine, composition, aspect, chimie…)
  
  Minéraux argileux : Ils appartiennent en cristallographie à la famille des phyllosilicates hydratés, et se présentent en tous petits cristaux. Un minéral argileux se constitue d’une superposition de feuillets tétraédriques et de feuillets octaédriques, dont les différentes combinaisons forment des familles de minéraux distinctes. Les minéraux argileux les plus fréquents sont, par potentiel de retrait-gonflement croissant, la kaolinite, les illites, les interstratifiés et les smectites.
  
  Prévention : Ensemble des actions destinées à fournir une protection permanente contre les catastrophes. Comprend les mesures pratiques de protection « physiques » et relevant de l’ingénierie, comme les mesures législatives contrôlant l’aménagement du territoire et la planification urbaine.
  
  Risque : Pertes en vies humaines, blessés, dommages aux biens, et atteinte à l’activité économique résultant d’un aléa particulier. D’une manière simplifiée, le risque résulte d’une combinaison de l’aléa et de la vulnérabilité.
  
  Sècheresse : Période de déficit hydrique du sol. Une sècheresse est également définie comme une longue période de temps pendant laquelle les quantités de précipitations sont en dessous des statistiques dans une région.
  
  Vulnérabilité : Degrés de pertes résultant d’un phénomène susceptible d’engendrer des dommages sur des enjeux exposés.
  
  

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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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