Le risque "mouvements de terrain" lié au retrait-gonflement des argiles

 
 

En fonction des conditions météorologiques, les sols argileux superficiels peuvent varier de volume suite à une modification de leur teneur en eau : retrait en période de sécheresse, puis gonflement au retour des pluies.

Ce phénomène de retrait-gonflement provoque des tassements différentiels qui se manifestent par des désordres, certes lents donc a priori non dangereux pour l’homme, mais parfois très importants, affectant principalement les constructions d’habitation individuelles.

Ce phénomène a encore récemment été mis en évidence lors de l’épisode de sécheresse de l’année 2003, qui a fait l’objet d’une procédure d’indemnisation exceptionnelle, et du dépôt d’un millier de dossiers de demande d’aide (environ 450 ont été retenus).

Afin d’établir un constat scientifique objectif et de disposer de documents de référence permettant une information préventive, le ministère de l’écologie et du développement durable a confié au Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), dans le cadre de sa mission de service public, la réalisation d’une cartographie de l’aléa retrait-gonflement dans de nombreux départements, dont celui de Seine-et-Marne.

Par aléa, on entend le phénomène "naturel" susceptible de se produire, avec une probabilité d’occurrence plus ou moins grande. Pour le phénomène de retrait-gonflement des terrains argileux, on parlera d’aléa fort, moyen ou faible.

Les facteurs intervenant dans ce phénomène sont classiquement regroupés en 2 catégories :

a) Les facteurs de prédisposition

  •  la nature lithologique du sol, c’est-à-dire principalement la proportion de matériaux argileux, autrement dit d’éléments fins inférieurs à 2 mm ;
  •  la géométrie de la formation argileuse : la formation sera d’autant plus sujette à ce phénomène qu’elle sera proche de la surface du sol, épaisse et continue ;
  •  les caractéristiques minéralogiques de la formation argileuse : les phénomènes de retrait-gonflement s’expriment préférentiellement dans les minéraux argileux appartenant au groupe des smectites ;
  •  les caractéristiques géotechniques du matériau : étendue de son comportement plastique, réactivité vis-à-vis de l’eau et importance du retrait possible (en terme de volume) en cas de dessèchement ;
  •  les conditions hydrogéologiques qui régissent les conditions hydrauliques in situ : l’évapotranspiration dont l’action est prépondérante sur une tranche superficielle de l’ordre de 1 à 2 m d’épaisseur, les fluctuations de la nappe phréatique, dont l’action devient prépondérante en profondeur ;
  •  le contexte géomorphologique : la pente favorise le ruissellement et donc le drainage, mais la construction sur un terrain en pente entraîne des sujétions d’ancrage des fondations ;
  •  la présence de végétation arborée à proximité d’une maison : les racines soutirent par succion l’eau du sol, pouvant créer ainsi une dépression locale autour du système radiculaire, et donc provoquer un tassement localisé du sol autour de l’arbre ; si la distance au bâtiment n’est pas suffisante, cette dépression entraînera des désordres au niveau des fondations ;
  •  les défauts de construction qui peuvent être révélés à l’occasion d’une sécheresse exceptionnelle : ils aggravent alors les désordres.

b) Les facteurs de déclenchement

  •  les phénomènes climatiques exceptionnels : les variations de teneur en eau du sol sont dues à des variations climatiques saisonnières, qui affectent habituellement le sol sur une profondeur de 1 à 2 m, mais pouvant atteindre 3 à 5 m lors d’une sécheresse exceptionnelle ou dans un environnement défavorable (végétation proche) ;
  •  les facteurs anthropiques, comme des travaux de drainage à proximité immédiate d’une construction, une fuite dans un réseau enterré, ou un rejet d’eaux de toiture directement sur le sol ou encore le détournement d’écoulements superficiels ou souterrains.

En résumé, le phénomène de retrait-gonflement des sols argileux répond à un ensemble assez complexe de facteurs.

Selon une méthodologie nationale, le BRGM a donc établi une cartographie de l’aléa dans le département, à partir de la carte géologique au 1/50 000e, de la nature lithologique des terrains constituant en majorité la formation, de la composition minéralogique de sa phase argileuse, du comportement géotechnique du matériau (avec un apport de données du LREP) et de l’analyse de 4 170 sinistres survenus sur 161 communes.

Cette cartographie distingue donc 3 classes d’aléa (fort, moyen et faible) parmi les zones argileuses ou marneuses. Il n’est toutefois pas exclu qu’une zone d’aléa nul (en blanc sur la carte) puisse renfermer des secteurs localisés dans lesquels affleurent ou sub-affleurent des placages d’argiles, de nature à provoquer quelques sinistres isolés.

Globalement les 3 classes d’aléa concernent l’ensemble des 514 communes du département pour au moins une classe et se répartissent ainsi sur le territoire départemental :

  •  8,20 % en aléa fort ;
  •  10,62 % en aléa moyen ;
  •  56,53 % en aléa faible.

En 2001, l’élaboration d’un plan de prévention des risques naturels prévisibles de mouvements de terrain différentiels liés au phénomène de retrait-gonflement des argiles a été prescrite sur 62 communes, mais faute de connaissance suffisante du phénomène, aucun plan de prévention des risques n’a été approuvé à ce jour.

En attendant la définition d’une politique d’élaboration des plans de prévention des risques dus au phénomène de retrait-gonflement des argiles, sur tout ou partie des 514 communes du département, la plaquette "les constructions sur terrain argileux en Ile-de-France" réalisée par la direction régionale de l’environnement en collaboration avec les directions départementales de l’équipement d’Ile-de-France, donne des conseils pour la construction sur des sols argileux et la gestion de l’humidité du sol aux abords des constructions neuves ou existantes. Plaquette DIREN

Ces mesures peuvent évidemment être appliquées sans attendre l’approbation d’un plan de prévention des risques, qui les rendra en tout ou partie obligatoires, au moins pour les constructions neuves.

Pour en savoir plus :

  •  la carte des aléas est consultable sur le site du BRGM www.argiles.fr  ;
  •  des conseils concernant les dispositions constructives sont également disponibles sur ce même site, ou sur le site de l’Agence qualité construction www.qualiteconstruction.com

- Liste des 62 communes   (format pdf - 17.7 ko - 19/11/2009) pour lesquelles l’élaboration d’un plan de prévention des risques naturels prévisibles de mouvements de terrain différentiels liés au phénomène de retrait-gonflement des argiles est prescrite".