Les terrains argileux superficiels peuvent voir leur volume varier à la suite d'une modification de leur teneur en eau, en lien avec les conditions météorologiques.
Ils se « rétractent » lors des périodes de sécheresse (phénomène de « retrait ») et gonflent au retour des pluies lorsqu’ils sont de nouveau hydratés (phénomène de « gonflement »).
Ces variations sont lentes, mais elles peuvent atteindre une amplitude assez importante pour endommager les bâtiments localisés sur ces terrains.
Le phénomène de retrait-gonflement des argiles engendre chaque année des dégâts considérables, indemnisables au titre des catastrophes naturelles. La grande majorité des sinistres concerne les maisons individuelles.
Prévention du risque
Si les dégâts provoqués par le phénomène de retrait-gonflement des argiles sont coûteux et pénibles à vivre pour les propriétaires, la construction sur des sols argileux n'est en revanche pas impossible. En effet, des mesures préventives simples peuvent être prises afin de construire une maison en toute sécurité.
La prise en compte de la sensibilité du sol au phénomène de retrait-gonflement est essentielle pour maîtriser le risque. C'est le sens des dispositions de la loi ELAN qui prévoit la réalisation d'études géotechniques pour identifier avant construction la présence éventuelle d’argile gonflante au droit de la parcelle.
Mesures préventives pour la construction
Les dispositions préventives généralement prescrites pour construire sur un sol argileux sujet au phénomène de retrait-gonflement obéissent aux principes figurant sur le schéma ci‑ssous.
La mise en application de ces principes peut se faire selon plusieurs techniques différentes dont le choix reste de la responsabilité du constructeur.
Ancrage des fondations
En premier lieu, les fondations doivent être suffisamment profondes et ancrées de manière homogène afin de s'affranchir de la zone la plus superficielle du sol, sensible à l'évapotranspiration et donc susceptible de connaître les plus grandes variations de volumes :
- la profondeur d’ancrage doit être au moins égale à celle imposée par la mise hors gel. À titre indicatif, on considère qu'elle doit atteindre au minimum 0,80 m en zone d’exposition faible à moyen et 1,20 m en zone d’exposition forte ;
- les fondations doivent être ancrées de manière homogène sur tout le pourtour du bâtiment (ceci vaut notamment pour les terrains en pente où l’ancrage aval doit être au moins aussi important que l’ancrage amont) ou à sous-sol hétérogène. En particulier, les sous-sols partiels qui induisent des hétérogénéités d’ancrage sont à éviter absolument.
Sous-sol général ou vide sanitaire
Une construction sur vide sanitaire ou avec sous-sol généralisé est préférable à un simple dallage sur terre-plein. Un radier généralisé, conçu et réalisé dans les règles de l’art, peut aussi constituer une bonne alternative à un approfondissement des fondations.
Chaînages
Afin de résister à la force des mouvements verticaux et horizontaux provoqués par le phénomène de retrait-gonflement, les murs de l'habitation peuvent être renforcés par des chaînages internes horizontaux (haut et bas) et verticaux pour rigidifier la structure du bâtiment.
Joint de rupture
Les éléments de construction accolés, fondés de manière différente ou exerçant des charges variables (par exemple garages, vérandas, dépendances, etc), doivent être désolidarisés et munis de joints de rupture sur toute leur hauteur pour permettre des mouvements différentiels.
Préservation de l'équilibre hydrique du sol
- tout élément de nature à provoquer des variations saisonnières d’humidité du terrain (arbre, drain, pompage ou au contraire infiltration localisée d’eaux pluviales ou d’eaux usées) doit être le plus éloigné possible de la construction. On considère en particulier que l’influence d’un arbre s’étend jusqu’à une distance égale à au moins sa hauteur à maturité ;
- sous la construction, le sol est à l’équilibre hydrique alors que tout autour il est soumis à évaporation saisonnière, ce qui tend à induire des différences de teneur en eau au droit des fondations. Pour l’éviter, il convient d’entourer la construction d’un dispositif, le plus large possible, sous forme de trottoir périphérique ou de géomembrane enterrée, qui protège sa périphérie immédiate de l’évaporation ;
- en cas de source de chaleur en sous-sol (chaudière notamment), les échanges thermiques à travers les parois doivent être limités par une isolation adaptée pour éviter d’aggraver la dessiccation du terrain en périphérie. Il peut être préférable de positionner cette source de chaleur le long des murs intérieurs ;
- enfin, les canalisations enterrées d’eau doivent pouvoir subir des mouvements différentiels sans risque de rompre, ce qui suppose notamment des raccords non fragiles (systèmes d’assouplissement) au niveau des points durs.
Pour en savoir plus sur les moyens de prévention des désordres lié au phénomène de retrait-gonflement des argiles dans l'habitat individuel, consultez :
- la fiche technique "Comment prévenir les désordres dans l'habitat individuel" du Ministère en charge de l'environnement ;
- la fiche "Mouvements de fondations de maisons individuelles 2° partie : mouvements exceptionnels en sols sensibles" de l'Agence Qualité Construction (AQC).
La loi ELAN
En application de l’article 68 de la loi ELAN du 23 novembre 2018, le décret du conseil d’Etat n°2019-495 du 22 mai 2019 a créé une section du Code de la construction et de l’habitation spécifiquement consacrée à la prévention des risques de mouvements de terrain différentiel consécutif à la sécheresse et à la réhydratation des sols.
L’objectif de cette mesure législative est de réduire le nombre de sinistres liés à ce phénomène en imposant la réalisation d’études de sol préalablement à la construction dans les zones exposées au retrait-gonflement d’argile.
La carte d’exposition doit permettre d’identifier les zones exposées au phénomène de retrait gonflement des argiles où s’appliquent les nouvelles dispositions réglementaires (zones d’exposition moyenne et forte).
L'arrêté ministériel du 22 juillet 2020 officialise le zonage proposé par la carte d'exposition publiée depuis janvier 2020 sur Géorisques.
Le décret n° 2019-495 du 22 mai 2019 impose la réalisation de deux études de sol dans les zones d’exposition moyenne ou forte au retrait-gonflement des argiles :
- à la vente d'un terrain constructible : le vendeur a l'obligation de faire réaliser un diagnostic du sol vis-à-vis du risque lié à ce phénomène ;
- au moment de la construction de la maison : l'acheteur doit faire réaliser une étude géotechnique à destination du constructeur. Si cette étude géotechnique révèle un risque de mouvement de terrain différentiel consécutif à la sécheresse et à la réhydratation des sols, le constructeur doit en suivre les recommandations et respecter les techniques particulières de construction définies par voie réglementaire.
Le décret n° 2019-1223 du 25 novembre 2019 relatif aux techniques particulières de construction dans les zones exposées au phénomène de mouvement de terrain différentiel consécutif à la sécheresse et à la réhydratation des sols a créé une sous-section du Code de la construction et de l’habitation pour définir les objectifs des techniques constructives à appliquer pour les constructions en zones d’exposition moyenne ou forte au retrait-gonflement des argiles. Ces techniques particulières sont définies par arrêté ministériel.
Le Plan de Prévention des Risques (PPR)
Le PPR retrait-gonflement des argiles a pour objectif de :
- délimiter, à lʼéchelle communale, les zones exposées au phénomène de retrait-gonflement des argiles ;
- rendre obligatoire des prescriptions permettant de diminuer le risque pour les projets de construction et pour les biens et activités existants dans les zones exposées.
Il définit ainsi, pour les projets de construction et, le cas échéant, pour le bâti existant, les règles constructives obligatoires ou recommandées visant à réduire l'apparition de désordres. Dans les secteurs exposés, le PPR peut également imposer la réalisation d'une étude géotechnique spécifique, préalablement à tout nouveau projet.
Les PPR ne prévoient pas d'inconstructibilité, même dans les zones soumises à une exposition considérée comme élevée. Les prescriptions imposées sont, pour l’essentiel, des mesures de bon sens dont la mise en œuvre ne doit engendrer qu’un surcoût relativement modique, mais dont le respect permet de réduire considérablement les désordres causés au bâti, même en présence de terrains fortement sujets au phénomène de retrait-gonflement.
Cette réglementation concerne essentiellement les constructions futures. Quelques consignes s’appliquent toutefois aux bâtiments existants afin de limiter les facteurs déclenchants et/ou aggravants du phénomène de retrait-gonflement. Le non-respect du règlement du PPR peut conduire à la perte du droit à l’indemnisation de sinistres déclarés, et ceci malgré la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle.
Etude géotechnique
Les études géotechniques prescrites par la loi ELAN doivent permettre de déterminer avec certitude la nature du terrain situé au droit de la parcelle afin d'adapter au mieux les caractéristiques de la construction aux contraintes géologiques locales.
À titre indicatif, les objectifs d’une telle étude sont a priori les suivants :
- caractérisation du comportement des sols d’assise vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement ;
- reconnaissance de la nature géologique et des caractéristiques géométriques des terrains d’assise ;
- vérification de l’adéquation du mode de fondation prévu par le constructeur avec les caractéristiques et le comportement géotechnique des terrains d’assise ;
- vérification de l’adéquation des dispositions constructives prévues par le constructeur avec les caractéristiques intrinsèques du terrain et son environnement immédiat.
L’arrêté ministériel du 22 juillet 2020 définit le contenu des études géotechniques à réaliser dans les zones exposées au phénomène de mouvement de terrain différentiel consécutif à la sécheresse et à la réhydratation des sols.