Texte 9 - Agence Qualité Construction

17/04/2017 – Sécheresse : Texte d’intervention 1/7
Document provisoire correpondant au diaporama version 9
Sécheresse géotechnique :
Information des professionnels de la construction
TEXTE D’INTERVENTION
TITRE
Diapo. 1 - Titre
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Introduction
Bonjour et bienvenue à cette rencontre sur le thème du risque et des dispositions préventives relatifs aux
mouvements de terrain différentiels liés au phénomène de retrait gonflement des sols argileux.
Bien qu’en climat tempéré ce phénomène passe habituellement inaperçu, la sécheresse répétée, identifiée
depuis 1989, a eu d’importantes répercussions sur le comportement de certains sols et par voie de
conséquence, de nombreuses constructions fondées sur ces terrains ont subi des dommages plus ou moins
graves.
La présentation qui suit contient des recommandations à l’usage des constructeurs, présentées en regard des
dispositions réglementaires prochainement applicables. Leur mise en place sera accompagnée d’une large
concertation, à laquelle les professionnels de la construction peuvent utilement prendre part. Aujourd’hui il
s’agit d’entreprendre ensemble l’initiation de cet échange.
SOMMAIRE
Diapo 2 - Sommaire
Lecture du sommaire
1- PARTENARIAT
Diapo 3 - Partenariat
Les pouvoirs publics représentés par la Direction de la Prévention des Pollutions et des Risques (D.P.P.R.) et
la D.G.U.H.C s’associent pour sensibiliser les acteurs de la construction, afin de lutter contre les impacts de ce
risque et réduire la sinistralité. L’A.Q.C initie conjointement cette démarche originale d’information et de
mobilisation de la communauté professionnelle du bâtiment – au titre de ses activités d’amélioration de la
qualité de la construction et de la prévention des désordres, issues des travaux de la Commission Prévention
Construction (C.P.C).
Cette sensibilisation sera conduite indépendamment de l’avancement des procédures réglementaires tout en
offrant en retour l’opportunité aux constructeurs d’exposer les pratiques préventives utilisées, afin qu’elles
soient intégrées dans les futurs documents réglementaires prescrits dans les communes exposées.
Le diaporama a été réalisé à partir de documents fournis par Solen Géotechnique, le B.R.G.M., ainsi que la
guide du CEBTP (référence à compléter).
2- PROBLEMATIQUE GENERALE
Diapo 4 – Sinistralité : répartition et coûts
Lecture des chiffres – source Caisse Centrale de Réassurance (C.C.R.).
Conclusion : mise en place d’un programme de cartographie de l’aléa servant de base aux développements
réglementaires, afin de prévenir les désordres. Accompagnement par une campagne
d’information/sensibilisation.

17/04/2017 – Sécheresse : Texte d’intervention 2/7
3- PHENOMENES
Diapo 5 – Phénomènes : contraintes naturelles
En climat tempéré, ce sont essentiellement les périodes de sécheresse, donc le phénomène de retrait, qui
provoque les désordres principaux.
Par suite d’une modification de leur teneur en eau, certains sols argileux superficiels varient de volume en
fonction des conditions climatiques (météorologiques) : retrait en période de sécheresse (dessiccation) puis
gonflement au retour des pluies (imbibation).
L’importance des ces variations de volume, ainsi que la profondeur de terrain affecté dépendent
essentiellement :
 Des conditions météorologiques (intensité et durée des périodes de pluie et d’évaporation)
 des conditions du sol (nature du sol, géométrie des couches, hétérogénéité),
 des facteurs d’environnement (végétation, topographie, circulations ou nappes d’eaux souterraines).
Ces variations volumétriques sont tridimensionnelles. Un retrait se traduira non seulement par un tassement
de la surface du sol mais encore par l’apparition de fissures verticales.
Autour d’un arbre, dont le système racinaire pompe l’eau du sol par succion, le phénomène de retrait est
localement accentué.
Nota : tous les sols argileux sont sensibles au phénomène, mais certains beaucoup plus que d’autres : les
mouvements de forte amplitude sont liés à la présence de minéraux argileux bien particuliers – smectites
notamment.
Diapo 6 – Phénomène : impacts sur les constructions
Les désordres apparaissent à la suite des mouvements différentiels entre divers points de la structure
(tassement consécutif au retrait du sol ou soulèvement consécutif au gonflement).
En effet, il n’y a aucune raison pour que les variations de teneur en eau et donc les mouvements du sol soient
uniformes au droit de l’ensemble des fondations :
 d’une part, la seule présence du bâtiment constitue un écran à l’évaporation et modifie les conditions
d’équilibre hydrique des sols entre la partie centrale (teneur en eau sensiblement constante) et la
périphérie.
 d’autre part de nombreux autres facteurs sont susceptibles de modifier eux aussi les conditions
d’équilibre hydrique des sols : hétérogénéités diverses (nature des sols, géométrie des couches),
topographie, végétation, circulation ou nappes d’eau souterraines, drains ou fossés, fuites de réseaux,
etc…
Selon la conception des fondations et des structures de la constructions, celle-ci résiste plus ou moins bien
aux mouvements différentiels qui résultent du phénomène de retrait gonflement.
Diapo 7 - Photo
Les états de l’eau dans les sols : les grains solides ne sont pas en contact.
Ces phénomènes sont exacerbés selon la composition chimique des argiles, plus ou moins absorbantes.
Diapo 8 – Dispositions constructives vulnérables
L’exemple type de la construction sinistrée par la sécheresse est : une maison individuelle, avec sous-sol
partiel ou à simple rez-de-chaussée et avec dallage sur terre plein, fondée sur semelles continues, peu ou non
armées, pas assez profondes (40 à 80 cm) et reposant sur un sol argileux, avec une structure en maçonnerie,
sans chaînage horizontal.
En période de sécheresse, les tassements différentiels peuvent atteindre plusieurs centimètres. En outre, le
retrait des sols peut supprimer localement le contact entre la fondation et le terrain d’assise, entraîner
l’apparition de vides et provoquer des concentrations de contraintes et des efforts parasites.
Face à ces tassements différentiels, le comportement de la structure dépend de ses possibilités de
déformation.
Dans la majorité des cas de constructions MI courantes (murs en maçonnerie porteurs ou de remplissage,
murs en béton armé, poutres ou poteaux en béton armé), la structure ne peut accepter sans désordres les
mouvements différentiels des sols de fondation et les flexions parasites correspondantes, que jusqu’à un
certain seuil : distorsion en général de l’ordre de 1/1 000 à 1/500.

17/04/2017 – Sécheresse : Texte d’intervention 3/7
Au retour des précipitations, lorsque les sols se ré humidifient, ils ne retrouvent pas généralement
complètement leur volume antérieur et les fissures des bâtiments ne se referment pas tout à fait. Cependant,
dans certains cas, l’amplitude des gonflements par ré humidification peut-être supérieure à celle du retrait
antérieur et entraîner de nouveaux désordres (surtout si les fissures ouvertes ont été bloquées).
De plus, les déformations par gonflement ne sont pas non plus uniformes (gonflement différentiels) et peuvent
engendrer des désordres du même type.
Diapo 9 - Photo
Désordres lié à un différentiel d’ancrage de fondation entre deux bâtiments accolés : nécessité d’un joint de
rupture entre les bâtiments.
Diapo 10 - Photo
La fissuration des structures (enterrées ou aériennes) peut être verticale, horizontale ou inclinée à 45° ; et
plusieurs orientations sont souvent présentes en même temps. L’ouverture des fissures peut atteindre
plusieurs centimètres, l’amplitude maximale peut se trouver selon les cas en partie haute ou basse. Cette
fissuration recoupe systématiquement les points faibles que constituent les ouvertures, qu’elles soient situées
dans les murs, les cloisons, les planchers ou les plafonds.
Non illustré ici : On trouve aussi des désordres qualifiés par le déversement des structures, le
désencastrement des éléments de charpente ou de chaînage ou encore la dislocation des cloisons.
Diapo 11, 12 et 13 - Photo
Les implications sur le second œuvre concernent en particulier :
 la distorsion des ouvertures qui gène voire empêche le bon fonctionnement des portes et des
fenêtres,
 le décollement de tous les éléments composites, enduits et placage de revêtement sur les murs,
carrelages sur dallages ou planchers soumis à une flexion ou à une surpression selon le plan
d’assemblage
 et, non illustré ici, l’étirement, la mise en compression ou la rupture des tuyauteries et canalisations :
adduction d’eau, eaux usées, gaz, chauffage central, gouttières.
Les implications sur les aménagements extérieurs concernent en particulier :
 les dallages extérieurs qui s’affaissent et se fracturent,
 et non illustré ici les terrasses et escaliers qui présentent un dévers et se décollent ou encore les petits
bâtiments accolés (garages, ateliers, appentis) qui peuvent présenter de larges fissures de
décollement au doit de la liaison avec la construction principale, les murs de soutènement (par
exemple les descentes au garage) ou encore les conduites de raccordement des réseaux de
distribution entre le bâtiment et le collecteur extérieur (en l’absence de système de raccord souple).
Diapo 14 – Facteurs aggravants
Lecture des points
Diapo 15 – Facteurs naturels aggravants
En période sèche, un arbre absorbe l’eau, ce qui se traduit par un tassement et une reptation.
Une fondation, située dans le domaine d’influence de l’arbre subira donc double distorsion : verticale et
horizontale. Ceci sera particulièrement visible dans le cas d’une semelle filante.
De plus, lorsque le bilan hydrique redevient positif (apports d’eau supérieurs aux prélèvements), les
mécanismes inverses peuvent éventuellement se manifester.
Cette influence peut se faire sentir jusqu’à une profondeur de 4 à 5 m.
Diapo 16 – Phénomènes : Bilan
Lecture des points

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4- PREVENTION
Diapo 17 – Principes de base
Lecture des points
Pas d’impact sur les vies humaines, ce qui implique pas d’inconstructibilité.
Diapo 18 – Carte départementale d’aléa
Etablies à la demande du M.E.D.D, les cartes départementales d’aléa retrait-gonflement visent à délimiter les
zones qui sont susceptibles de contenir, dans le proche sous-sol, des argiles gonflantes et qui peuvent donc
être affectées par des tassements différentiels par retrait, en période de sécheresse. La méthodologie mise en
œuvre par le BRGM pour l’établissement de ces cartes se base sur les cartes géologiques publiées à l’échelle
1/50 000. Les formations géologiques à composante argileuse sont identifiées et hiérarchisée en fonction de
leur susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement. La densité de sinistres observée pour chaque
formation est également prise en compte, après correction en fonction de la surface d’affleurement réellement
urbanisée de chaque formation.
Diapo 19 – Les 33 cartes départementales d’aléa retrait gonflement des argiles
Lectures des départements où les cartes d’aléa sont réalisées.
Les cartes d’aléa retrait-gonflement établies correspondent à une approche qualitative de l’aléa, à l’échelle
départementale.
Diapo 20 – Plan de Prévention des Risques (P.P.R.)
Texte à revoir avec Hélène Delmas.
Le PPR retrait-gonflement des argiles a pour objectif de faciliter la prise en compte du risque au stade de la
conception des projets de construction dans les secteurs susceptibles d’être affectés par le phénomène. Il
permet d’afficher, à l’échelle communale, les zones où ce phénomène est susceptible de se produire et
indique quelles sont les mesures particulières à prendre pour construire dans ces zones. Comme les PPR
concernant les autres risques naturels, il sont prescrits par le Préfet et sont élaborés sous la conduite d’un
service de l’état (la DDE en l’occurrence). Leur approbation se fait à l’issue d’une phase de concertation avec
la population et les élus locaux (enquête publique). Une fois approuvé par le Préfet, le PPR a valeur de
servitude d’utilité publique et est annexé au PLU. A ce jour, plus de 700 PPR sont prescrits pour le
phénomène de retrait-gonflement des argiles et plusieurs ont été mis à l’enquête publique, notamment en
Seine-Saint-Denis, en Dordogne, dans le Gers et en Haute-Garonne. Dans le cas particulier de ce risque, le
PPR n’entraîne pas d’inconstructibilité. La note de présentation et le règlement sont des documents type qui
peuvent bénéficier d’adaptations locales mineures mais qui sont relativement homogènes à l’échelle nationale.
En ce qui concerne le P.P.R. retrait-gonflement des argiles :
 la déclinaison du zonage réglementaire est communale ou pluri communale.
 la déclinaison du règlement est départementale, à partir d’un document-type établi au sein du
Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable.
Diapo 21 – P.P.R. : Application aux maisons individuelles
En zones sensibles, pour les maisons individuelles, le P.P.R.S. prévoie deux options :
Lecture des options.
Pour tous les autres projets de construction, mission géotechnique obligatoire pour définir les éventuelles
dispositions à adopter en fonction des caractéristiques du sol.
Diapo 22 – Zonage réglementaire : Profondeurs forfaitaires
La principale différence entre les deux zones réglementées concerne la profondeur minimale de fondation,
définie de manière forfaitaire pour les maisons individuelles hors permis groupé et à défaut d’étude
géotechnique spécifique, de la manière suivantes : 1.20m en zone B1 et 0.80m en zone B2.
Qualifier le minimum : spécifier dans quelles conditions ces valeurs seront supérieures -> examen du fond de
fouille (demande à Marc Vincent).
Diapo 23 – Dispositions constructives minimales exigibles
Les autres obligations – exemples en regard des dispositions constructives préventives de la sécheresse.

17/04/2017 – Sécheresse : Texte d’intervention 5/7
Diapo 24 à 33 – Dispositions constructives préventives par défaut
A. Travaux neufs
1- Dans le règlement-type à vocation d’adaptation départementale, en M.I. neuve à défaut d’étude
géotechnique type G0 + G12 (définies dans la norme NP P94-500), un certain nombre de dispositions
constructives sont présentées :
 Certaines dispositions sont interdites, telles que :
 L’exécution d’un sous-sol partiel –> afin que le sol d’assise soit le même, ce qui limite
le risque de tassement différentiel.
 Certaines dispositions sont prescrites, telles que :
 la profondeur minimum des fondations est fixée à 0.80m en zone moyennement
exposée (B2) et à 1.20 en zone très exposée (B1) – sauf rencontre de sols durs non
argileux -> car une étude statistique effectuée en 1991 en France (CEBTP) a montré
que près de 77% des constructions sinistrées par la sécheresse étaient fondées à
moins de 0.80m de profondeur.
 sur terrain en pente, ces fondations doivent être descendues plus profondément à
l’aval qu’à l’amont -> car même en supposant le sol homogène, les fondations amont
sont nettement plus enterrées et donc mieux protégées des variations de teneur en
eau que les fondations aval, ce qui induit un risque plus important de tassement par
dessiccation de la façade aval, parfois aggravé par l’exposition (si l’aval est au sud) ou
la circulation de l’eau.
 les fondations sur semelles doivent être continues, armées et bétonnées à pleine
fouille, selon les préconisations du D.T.U. 13-12 (Fondations superficielles),
 désolidariser les parties de construction fondées différemment au moyen d’un joint de
rupture sur toute la hauteur de la construction -> car il limite la fissuration due aux
tassements différentiels.
 chaînage horizontal et vertical des murs porteurs liaisonné selon préconisations du
D.T.U. 20.1 -> le DTU préconise la mise en place de chaînages continus fermés au
niveau de chaque plancher ainsi qu’au couronnement des murs ; la continuité et le
recouvrement des armatures de chaînage concourants en un même nœud permettent
de prévenir la rotation de plancher. En l’occurrence, les chaînages permettent de
rigidifier la structure qui ainsi résistera mieux aux mouvements différentiels.
 à défaut de la réalisation d’un plancher sur vide sanitaire ou sur sous-sol total, le
dallage sur terre plein doit être adapté -> la présence d’une couche de forme en
matériaux sélectionnés et compactés est nécessaire pour assurer la transition
mécanique entre le sol et le corps du dallage. Le dallage sur terre plein doit être
réalisé en béton armé et répondre à des prescriptions minimales d’épaisseur, de
dosage de béton et de ferraillage (en particulier lorsqu’il supporte des éléments
fragiles, des cloisons, des doublages voire sert d’assise à des murs porteurs).
 mettre en place un dispositif d’aération en cas de source de chaleur en sous-sol.
 Mettre en place un trottoir périphérique symétrique.
2- En ce qui concerne les dispositions relatives à l’environnement immédiat des constructions projetées :
 Certaines dispositions sont interdites, telles que :
 toute plantation d’arbres ou d’arbuste à une distance inférieur à la hauteur (1.5 pour
les haies) sauf mise en place d’un écran anti-racines d’une profondeur minimale de
2m, l’exécution d’un sous-sol partiel.
 Le pompage dans une nappe superficielle près de la construction.
 Certaines dispositions sont prescrites, telles que :
 Eaux pluviales ou usées rejetées en réseau collectif ou à défaut, assainissement
autonome conforme aux dispositions de la norme XPP16-603 référence D.T.U. 64-1.
En zone sensible, les rejets doivent se faire à distance suffisante de la construction,
 Etanchéité des canalisations d’évacuation – joints souples,
 Captage des écoulements superficiels – voire drain selon D.T.U. 20.1, à mettre en
place à 2m minimum de la construction,
 Arrachage des arbres et arbustes – en zone B1, dans un délai de 5 ans – ou à défaut
d’abattage, mise en place d’un écran anti-racines (le plus loin possible de l’arbre, au-
delà de l’ampleur du feuillage) - mesures à confirmer, à la lumière des recherches
effectuées par JP. Troux..