DREAL - PACA RGION PROVENCE - ALPES - CTE DAZUR BRGM 2010

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Le retrait-gonflementdes sols argileuxLe retrait-gonflementdes sols argileux

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Quest-ce que le retrait-gonflement dessols argileux ?

Le retrait-gonflement des argiles est li auxvariations de teneur en eau des terrains argi-leux : ils gonflent avec lhumidit et se rtrac-tent avec la scheresse.Ces variations de volume induisent des tasse-ments plus ou moins uniformes et dont lampli-tude varie suivant la configuration et lampleurdu phnomne.Sous une habitation, le sol est protg de lva-potranspiration [glossaire], et sa teneur en eauvarie peu dans lanne. De fortes diffrences deteneur en eau vont donc apparatre dans le solau droit des faades.

Quel est lorigine de ces mouvements ? Ce sont les variations de teneurs en eau dans lesol sous leffet de lvapotranspiration, qui sont lorigine de ces mouvements. Ces variationsinfluent sur le comportement de certainsmatriaux argileux : durs et cassants lorsquils

sont desschs, plastiques et mallables partir dun certainniveau dhumidit. Ces modifications de consistance saccompa-gnent de variations de volume, dont lamplitude peut tre parfoisspectaculaire.

Manifestations du phnomneLe phnomne se manifeste par des tassements diffrentiels provo-quant des dommages dans les constructions si les fondations et lastructure ne sont pas assez rigides. Ces dommages peuvent pren-dre plusieurs formes : fissurations en faade, dcollements entrelments jointifs (garages, perrons, terrasses), distorsion des portes

et fentres, dislocation des dallages et des cloisons et, parfois, rupture de canalisations enterres.Les maisons individuelles sont les principales victimes de ce phnomne du fait de leur structure (lgre et peu rigide,fondations superficielles).

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Des mesures prventives lors de la construction de la maison peuvent tre prises pour se protger contre ce phno-mne [PR5].

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Facteurs permanents (de prdisposition)La nature du sol est le facteur de prdisposition prpondrant (proportionde matriaux argileux gonflants, paisseur et profondeur de lhorizonargileux, continuit des niveaux argileux) ;L'eau : la prsence dune nappe phratique et lexistence de circulationssouterraines temporaires faibles profondeurs peuvent tre lorigine devariations de la teneur en eau des niveaux argileux ;La gomorphologie : un terrain en pente entraine souvent une dissymtriedes fondations, aggravant les dsordres. La pente est dterminante pourles circulations et les stagnations deau. L'orientation de la pente condi-tionne limportance de la dessiccation ;Le couvert vgtal : les racines des vgtaux aspirent leau du sol. Enpriode sche, les prlvements deau par larbre sont suprieurs auxapports ce qui entraine un tassement du sol autour de larbre ;Les dfauts de construction : les maisons touches prsentent souvent desdfauts de conception ou de fondation,ou encore une insuffisance de cha-nage (horizontal, vertical, liaisons entre chanages).

Facteurs variables dans le temps (dclenchant, aggravant)

Les phnomnes climatiques exceptionnelssont le principal facteur de dclenchementdu phnomne. Les variations de la teneuren eau sont lies des variations climati-ques saisonnires. Les dsordres seront plusimportants dans le cas dune scheresse par-ticulirement marque, intervenant lasuite dune priode fortement arrose. Deuxparamtres primordiaux entrent en jeu :lvapotranspiration et les prcipitations ;Les activits humaines peuvent tre lori-gine du phnomne (drainage, pompage,plantations, impermabilisation du sol,fuite, infiltrations deaux pluviales, sourcede chaleur en sous-sol).

Quels sont les facteurs dinstabilit ?

De quoi dpend lampleur du phnomne ? du type de minraux argileux contenus dans le sol. Certaines argiles sont en effet dites gonflantes [glossaire] (par

exemple smectites) ; des caractristiques initiales du sol (densit, teneur en eau, degr de saturation). La succession dune priode forte-

ment arrose et dune priode de dficit pluviomtrique constitue un facteur aggravant prpondrant ; de lhistoire du sol, en particulier de lexistence ventuelle dpisodes antrieurs de chargement ou de dessiccation.

La rpartition gographique des sinistres lis au retrait-gonflement en Rgion Provence-Alpes-Cte dAzur * ?

Un recensement des sinistres lis au phnomne est ralis dans le cadre de la cartographie de lala retrait-gonflementdes sols argileux sur les dpartements de la rgion Provence-Alpes-Cte dAzur [ER7]. Sur la rgion, dbut 2010, les carto-graphies sur les Alpes-Maritimes et les Hautes-Alpes sont en cours, et sur les autres dpartements, les cartes sont finali-ses (consultables sur www.argiles.fr). Mme si cet inventaire nest pas exhaustif, il donne une ide globale de la rparti-tion des sinistres scheresse sur le territoire rgional. Les recensements mens lors de ces tudes ont permis de rperto-rier plus de 11 500 sinistres lis au retrait-gonflement sur l'ensemble du territoire rgional.

On note une forte sinistralit dans lesBouches-du-Rhne et le Vaucluse, plus locali-se dans les Alpes de Haute-Provence, princi-palement sur les formations marneuses duTertiaire et du Quaternaire. Dans les Alpes-Maritimes, les sinistres sont concentrs sur labande littorale ouest, sur des formationssuperficielles rcentes couvrant des forma-tions argileuses plus anciennes. Dans le Var, onrecense un grand nombre de sinistres dans lesud-est et au centre du dpartement. Ledpartement des Hautes-Alpes est moins tou-ch par le phnomne, mme si plusieursdizaines de sinistres sont recenss dans le sudouest du dpartement.Le phnomne de retrait-gonflement prsenteune ampleur limite dans la mesure o il nemenace en gnral pas de vies humaines,maisuniquement les biens matriels. Toutefois, lenombre de maisons affectes et la frquencedu phnomne gnrent un cot trs cons-quent pour la socit (2me poste d'indemnisa-

tion derrire les inondations au titre de la loi sur les catastrophes naturelles). La Caisse Centrale de Rassurance (CCR) a calculen 2008 le cot total des indemnisations des sinistres lis au retrait-gonflement sur le territoire mtropolitain. En rgionProvence-Alpes-Cte d'Azur, ce sont prs de 500 millions d'euros qui ont t verss par les compagnies d'assurance aux sinis-trs de 1989 2003.

*Donnes issues des cartographies dpartementales de lala menes enProvence-Alpes-Cte dAzur et consultables sur le site internet :www.argiles.fr

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Les rgles de constructiondans les sols argileux soumis au retrait-gonflement

Les rgles de construction dans les sols argileux soumis au retrait-gonflement PR 5

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Les dispositions prventives gnralement prescrites pour construire sur un sol argileuxsujet au phnomne de retrait-gonflement [PM5] obissent aux quelques principessuivants, sachant que leur mise en application peut se faire selon plusieurs techniquesdiffrentes dont le choix reste de la responsabilit du constructeur.Ces rgles permettent de rduire lampleur du phnomne et de limiter ses consquencessur le projet en adaptant celui-ci au site. Elles sont obligatoires en cas de PPR scheresse.

Pour plus dinformations sur les mesures de prvention adopter pour construire sur sol sujet au retrait-gonflement, undossier spcifique a t ralis par le ministre en charge de lenvironnement. Il contient notamment des fiches dtaillesdcrivant les mesures prendre pour limiter les dommages sur le bti existant ou les constructions futures de maisons indi-viduelles.

Document tlchargeable sur le site du ministre ladresse suivante :http://catalogue.prim.net/63_tassements-differentiels_.htmlPour plus d'info : www.argiles.fr

Principales rgles de construction prconises pour construire sur un sol argileuxsujet au phnomne de retrait-gonflement

Identifier la nature du sol Dans les zones identifies sur les cartes dpartementales dala comme potentiellement sensibles au phnomne

de retrait-gonflement, il est vivement conseill de faire procder, par un bureau dtude spcialis, une reconnais-sance de sol avant construction. Une telle tude doit vrifier la nature et la gomtrie des formations gologiquesdans le proche sous-sol, afin dadapter au mieux le systme de fondation de la construction envisage.

En cas de sols argileux, des essais de laboratoire permettent didentifier leur sensibilit vis--vis du phnomne deretrait-gonflement.

Adapter les fondations Profondeur minimale dancrage : 1,20 m en zone dala fort et

0,80 m en zone dala moyen faible. Fondations continues armes et btonnes pleine fouille

dimensionnes selon les prconisations des DocumentsTechniques Unifis (DTU 13-12 et DTU 13-11).

viter toute dissymtrie dans lancrage des fondations(ancrage aval au moins aussi important que lancrage amont,pas de sous-sol partiel).

Prfrer les sous-sols complets, les radiers ou les planchers survide sanitaire plutt que les dallages sur terre-plein.

Rigidifier la structure et dsolidariser les btiments accols Prvoir des chanages horizontaux

(haut et bas) et verticaux (poteauxdangle) pour les murs porteurs(DTU 20-1).

Prvoir des joints de rupture surtoute la hauteur entre btimentsaccols fonds diffremment ouexerant des charges variables.

viter les variations localises dhumidit Raliser un trottoir primtrique anti-vaporation dune lar-

geur minimale de 1,50 m (terrasse ou gomembrane). loigner les eaux de ruissellement des btiments (caniveau) et

privilgier le rejet des eaux pluviales et uses dans le rseaulorsque cest possible (sinon prvoir une distance minimale de15 m entre les points de rejet et les btiments).

Assurer ltanchit des canalisations enterres (joints souplesau niveau des raccords).

viter les drains moins de 2 m dun btiment ainsi que lespompages ( usage domestique) moins de 10 m.

loigner les plantations darbres Ne pas planter darbre une distance de la mai-

son infrieure au moins la hauteur de larbreadulte (ou 1,5 fois cette hauteur en cas de haie).

dfaut, mettre en place des crans anti-racinedune profondeur minimale de 2 m.

Attendre le retour lquilibre hydrique avantde construire sur un terrain rcemment dfri-ch.

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