Sécheresse et construction : les facteurs des dommages

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1 SÉMINAIRE IMPACT DE LA SÉCHERESSE SUR LES CONSTRUCTIONS 8 décembre 29 Sécheresse et construction : les facteurs des dommages Jean-Pierre Magnan Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

2 Trois facteurs pour les dommages 1. Une sécheresse (déficit durable de pluie) 6 Mormoiron_ Pluies cumulées (mm) 1 Pluie torrentielle Les pluies sont réparties irrégulièrement dans l année 1/1/25 1/2/25 1/3/25 1/4/25 1/5/25 1/6/25 1/7/25 1/8/25 1/9/25 1/1/25 1/11/25 1/12/25

3 Des études ont montré que l on peut distinguer un semestre d hiver (pluie > ET) et un semestre d été (pluie < ET). Le sol s assèche en été et se réhumidifie en hiver. Été Hiver Janvier

4 Analyse des pluies à Carpentras Carpentras (Mormoiron) Carpentras Etés Mormoiron pluies (mm) Pluies d été et d hiver (mm) Histogramme Sécheresses connues (1967, 1979, 1989, 23). Mormoiron Été pluies (mm) Pluies d été (mm) Histogramme

5 Analyse des pluies à La Rochelle La Rochelle La Rochelle Etés La Rochelle pluies (mm) Pluies d été et d hiver (mm) Histogramme 16 La Rochelle Étés pluies (mm) Pluies d été (mm) Histogramme

6 L eau circule dans le sol : aquifères et aquitards non saturé saturé Aquitard (imperméable = débit très faible) Aquifère (perméable) Surfaces imperméables (pour l écoulement dans l aquifère)) Le débit des aquitards est environ un million de fois plus faible. L eau dans l argile se déplace lentement, même sous de fortes succions.

7 L eau dans le sol interagit avec l atmosphère NUAGES Mouvements de l humidité dans les nuages NUAGES Neige Sublimation NUAGES Pluies Transpiration Ruissellement Évaporation Évaporation R. Lac Océan Eaux usées Écoulement Eau salée Eau douce Couche peu perméable Pluies Ruissellement Évapo-transpiration Évapo-transpiration Rivière Infiltration Infiltration Neige et glace Sol non saturé Sol saturé

8 L eau dans le sol interagit avec la végétation Les variations de teneur en eau dans le sol restent limitées, mais sont plus profondes en présence d arbres. Teneur en eau w (%) Profondeur (m) Août 1992 Août 1992 (avec arbres) Août

9 2. Un sol sensible aux variations d humidité L argile a deux comportements : - elle se déforme quand on la charge - elle se déforme quand sa teneur en eau varie Charge Tassement

10 Il faut distinguer trois types de sécheresse - le manque d eau pour les besoins des villes et industries (les nappes et les rivières) (sécheresse hydrologique, concernant les aquifères) ; - le manque d eau pour l agriculture (la couche agricole, qui fonctionne comme un réservoir) ; - la sécheresse qui provoque la fissuration des maisons («sécheresse géotechnique»). couche agricole (terre végétale) sol de fondation argileux aquifère substratum marneux

11 3. Il faut enfin une construction (maison individuelle) La sécheresse provoque des mouvements différentiels des sols argileux sous les fondations des maisons. Si les maisons sont fragiles, elles peuvent se fissurer. couche agricole (terre végétale) sol de fondation argileux La végétation aggrave aquifère substratum marneux

12 Exemple de fissuration d angle Le tassement du sol sous une partie d une maison peut l endommager un exemple

13 Éléments d analyse

14 En résumé : les facteurs des dommages de sécheresse - la structure de la construction - le comportement du sol - le type de fondation - Les facteurs de variation de l état hydrique du sol : pluies, température, végétation Structure avec chaînages Protection périphérique (trottoir) Fondation superficielle Sols sensibles aux variations de teneur en eau (retrait et gonflement) Zone de succion d eau par les racines

15 Les recherches des dernières années ont traité de tous ces facteurs : le fonctionnement et la réparation des constructions sur des sols de fondations qui tassent de façon inégale (Axe A d ARGIC), la caractérisation des terrains argileux naturels (Axe B d ARGIC), la modélisation et la prévision du climat, de l interaction sol-végétation-atmosphère (Axe C d ARGIC).

16 Je vous remercie de votre attention