R2DS Île-de-France

Réseau de Recherche sur le Développement Soutenable

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Indicateurs de sécheresse géotechnique et de sinistralité sécheresse pour l’Ile-de-France

Coordination : COJEAN Roger (ENSMP, Geosciences)

Indicateurs de sécheresse géotechnique et de sinistralité sécheresse pour l'Ile-de-France

Objectifs

Ce projet vise à créer une base scientifique sûre quant à la caractérisation de l’aléa sécheresse et des dommages au bâti qui en résultent. Elle permettra de différencier la situation d’aléa sécheresse d’autres situations aux effets semblables, mais qui résultent souvent d’une mauvaise application des règles de l’art relatives aux techniques de construction. La mise en évidence d’indicateurs de sécheresse géotechnique et de sinistralité sécheresse pour l‘Ile-de-France permettra alors de mieux gérer ces situations, avec une démarche de prévention véritable à laquelle les assureurs devraient s’associer, dans une perspective de développement soutenable.

L’objectif général est ainsi un objectif de prévention avec une amélioration du diagnostic sécheresse quant à ses effets sur le bâti, la définition de solutions techniques adaptées au contexte géologique et spécifiques par type d’ouvrages, fondations et superstructures étant considérées, enfin l’énoncé de recommandations et la rédaction de différents documents d’information, orientés vers différents publics. Il s’agit aussi de poser les bases d’un « génie para-sécheresse » comme il existe aujourd’hui un véritable « génie parasismique ».

Un élément très important de ce projet consiste à prendre en compte les changements climatiques à venir dans notre façon de gérer les risques, en particulier le risque sécheresse géotechnique.

Problématiques et programme de travail

Selon les différents scénarios de changement climatique global, rapportés par les experts du GIEC, on s’attend à un réchauffement moyen pour les années à venir, et sous les latitudes des pays tempérés un accroissement probable d’événements climatiques « extrêmes » et de périodes de sécheresse en particulier. La sécheresse géotechnique, avec ses effets dommageables sur le bâti, et un coût d’indemnisation considérable actuellement pris en charge par la communauté nationale, mérite toute l’attention des chercheurs.

Le projet de recherche s’intéresse ainsi aux processus de retrait-gonflement des sols argileux, sous diverses sollicitations hydriques et mécaniques. Les sols argileux de l’Ile-de-France sont prioritairement concernés (phénomènes de tassements et gonflements différentiels), avec les effets sur le bâti et plus particulièrement l’habitat pavillonnaire.

Etapes

  • Préciser les conditions climatiques de préparation et de déclenchement de l’événement « sécheresse anormale », en s’appuyant sur un modèle hydrologique du bassin de la Seine (programme PIREN-Seine) qui permet la reconstitution spatialisée du bilan hydrique au sol, validée sur le débits des rivières et les chroniques piézométriques ;
  • Préciser les facteurs de prédisposition des sols argileux, de par leur minéralogie, leur texture, leurs paramètres pétrophysiques et géotechniques. Définir les états de succion des sols et les profils hydriques associés, à l’origine des situations de sécheresse géotechnique. Les sols argileux de l’Ile-de-France seront prioritairement considérés. Des formations argileuses spécifiques, connues pour leur sensibilité au retrait-gonflement ont été sélectionnées ;
  • Par ailleurs, évaluer la pertinence de l’approche développée sur des ouvrages en terre, comme les remblais (remblai expérimental LRPC – Rouen, avec suivi de données météorologiques, succion et température dans le sol) ;
  • Etablir le rôle des différents paramètres environnementaux du bâti, en rapport avec le contexte géomorphologique, l’exposition, la végétation, la nature du bâti (types de fondation et de structure) et sa vulnérabilité potentielle ;
  • Utiliser les techniques de l’interférométrie radar pour un suivi des faibles déformations au sol résultant des processus de retrait-gonflement et obtenir ainsi une vue synthétique pour un suivi de ces phénomènes en Ile-de-France.

Equipes et partenaires

Ce programme de travail mobilisera deux laboratoires dans le domaine de la caractérisation minéralogique et pétrophysique des sols (et des roches) ainsi que dans l’analyse des comportements hydro-mécaniques des sols : le Centre de Géosciences de l’Ecole des Mines de Paris et le CERMES (Centre d’Etudes et de Recherche en Mécanique des sols) de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées.
Le développement de nouvelles expérimentations et modèles réduits de laboratoire sera entrepris dans le cadre de ce projet. Parallèlement et en concertation avec ces deux équipes, l’équipe OTIG (Observation de la Terre et Information Géographique) de l’Université Marne-la-Vallée explorera les techniques d’interférométrie radar dans leur application à la mesure des processus de retrait-gonflement et leur impact sur le bâti en terme de déformations et déplacements (d’ordre centimétrique).

Coordination : COJEAN Roger - ENSMP