DIAG-Sécheresse : des solutions innovantes pour résoudre les diagnostics sécheresse

DIAG-Sécheresse : des solutions innovantes pour résoudre les diagnostics sécheresse

Une fois de plus, le Monde, l’Europe et plus particulièrement la France ont été affectés par un épisode de sécheresse long et intense qui a repoussé encore une fois les limites de l’acceptable pour les structures anthropiques et l’Homme au sens large. 


(1)   Thomas LEBOURG, M. VIDAL, CNRS OCA GEOAZUR, 250 rue A. EINSTEIN, 06560 VALBONNE

(2)    Maxime CHRETIENJean-Marc AGU, UEAS, 14 rue du Pont de l’Arche 37550 SAINT AVERTIN

(3)    Raphaël CHOCHONMickael HERNANDEZ, GEOSCIENCES SURVEY, 1160 chemin de la Sine, 06140 VENCE


Depuis plusieurs années la communauté scientifique (CRNS/INSU), les organismes de recherche appliqués (CEREMA/INERIS/BRGM) et les bureaux d’études tentent de répondre au mieux à cette problématique sociétale. Le principal problème rencontré par l’étude de ces phénomènes est d’ordre phénoménologique : que mesure-t-on ? a-t-on réellement lors du prélèvement des échantillons une représentation indiscutable du sous-sol ? La réponse est de toute évidence non. Même si la notion de variation latérale de faciès est acceptée comme étant probable, la caractérisation sémantique du phénomène de sècheresse et RGA (retrait et gonflement des argiles) est souvent empreinte d’une incertitude trop importante.

Illustration de la variabilité minéralogique d'une prise d'échantillon dans le cas d'études de sécheresse
Variabilité minéralogique d’une prise d’échantillon

Nous avons diagnostiqué sur des dizaines d’études de maisons affectées par des mouvements verticaux différentiels de nombreux problèmes qui ont abouti à des erreurs de diagnostic, entrainant des erreurs dans les solutions réparatoires.

La définition de la sécheresse concerne le phénomène de gonflement et de retrait associé à une subsidence pseudo-irréversible, sous l’effet du départ de l’eau contenue dans les sols argileux (insuffisance de précipitations couplée à des températures élevées). La sécheresse est donc un phénomène physique de déplacement cyclique à fréquence annuelle. Si l’intensité du phénomène est trop importante, alors les bâtiments/maisons peuvent se fissurer et entrer dans un processus de ruine irréversible. Seules seront visibles les fissures pouvant avoir diverses formes. Et c’est actuellement sur la base de la forme des fissures et de la nature des argiles que l’on pose un diagnostic/jugement technique.

Parmi l’ensemble des maisons que nous avons étudiées, nous trouvons de nombreux bâtiments assis sur des sols type A1 (classification GTR) présentant des comportements de type retrait gonflement. Nous avons également observé des bâtis reposant sur des sols type A2 qui ne présentent aucune sensibilité à ce phénomène de retrait gonflement.

Il en découle que, soit le mode de prélèvement est passé à côté de la lentille d’argile, soit les opérateurs terrain ou laboratoire ont fait une erreur technique, soit autre… toujours est-il que le processus en action est un processus physique et mécanique, alors que le mode de discrimination utilisé par les BE est minéralogique, et donc sujet à de nombreuses incertitudes. C’est une erreur qui devient inacceptable techniquement et que seule l’observation peut résoudre.

Dans le cadre de ses activités de recherche et de développement au sein de l’OMIV (Observatoire Multidisciplinaire des Instabilités de Versants), organisme sous la tutelle de l’INSU (Institut National des Sciences de l’Univers), le laboratoire GEOAZUR du CNRS développe depuis plusieurs années des solutions d’observation dans les domaines des déplacements relatifs et absolus, des mesures météorologiques, mais aussi géophysiques (ERT).

Tomographie de la résistivité électrique en time laps après l'injection de flux
Tomographie de la résistivité électrique en time laps après l’injection de flux

C’est à travers ses compétences techniques et scientifiques que le CNRS/GEOAZUR a monté un partenariat portant sur le développement d’une solution d’aide à la discrimination des phénomènes de sècheresse. En effet, UNION d’Expert réalise sur le terrain des milliers de diagnostics qui confrontent rapidité, exigence et fiabilité, et a exprimé le besoin d’une solution innovante de diagnostic sécheresse.

La solution DIAG-SECHERESSE permet, sur la base d’un couplage de mesure de déformation in situ et d’analyse rétrospective des variables hydrogéologiques et météorologiques, de réduire à presque néant l’erreur de diagnostic. Une mesure des paramètres minéralogiques de capacité de gonflement des argiles vient compléter ce diagnostic. Diagnostic qui avant, était basé uniquement sur l’observation à t0 d’un état de désordre et d’une caractéristique minéralogique des argiles in situ potentiellement empreinte d’erreur.

Les premières stations multiparamètres de mesure sont en expérimentation depuis de nombreux mois et ont permis de discriminer plusieurs comportements dont certains avec une signature typologique de RGA et d’autre de subsidence liée à un autre phénomène de rupture non associable au RGA.

Graphique montrant la dynamique d'ouverture et de fermeture de fissures d'une maison individuelle soumise au retrait-gonflement d'argiles

La maitrise de la mesure de l’ensemble des paramètres physico-mécanique du processus de retrait gonflement des argiles et la connaissance de l’état d’inertie du système, permet dans un second temps de contrôler les entrées des flux d’eau pouvant être injectée pour réduire le processus RGA. Ce projet PASS-SECHERESSE en cours d’expérimentation sur deux sites permettra d’aboutir à des solutions de résiliences graduelles.