Des solutions existent pour réduire les impacts du retrait et gonflement des sols argileux (RGA) sur les bâtiments, mais elles sont relativement coûteuses à mettre en œuvre et ne peuvent être déployées sur tous les bâtiments. L’objectif de l’appel à projets de l’Ademe "RGA – prévention et remédiation des désordres causes aux bâtiments" et des projets SAFE RGA et SEHSAR du Cerema est de développer des solutions conformes à la réglementation, notamment environnementale, et moins onéreuses, pour réduire les impacts du RGA sur le bâti.
Le changement climatique bouleverse les cycles météorologiques de sécheresses et de précipitations auxquels les sols non saturés sont habitués. La récurrence et l’intensité de ces sollicitations hydriques, en particulier post-2015, affectent les propriétés hydromécaniques des sols et induisent une dessiccation plus complexe et un effet cumulatif des désordres sur le bâti.
SAFE RGA : Identifier des solutions innovantes et durables face au RGA
L’objectif du projet SAFE RGA est d’identifier des solutions à différents stades d’avancement, afin d’agir face aux désordres causés par le RGA. Plusieurs solutions de prévention et d’adaptation seront testées in situ sur une dizaine de maisons. Le projet contribuera aussi à améliorer les modèles sur les interactions sol-atmosphère.
SAFE RGA "Solutions innovantes d'Adaptation du bâti exposé à la sécheresse Face à l'Expansion du phénomène de RGA" est mené par le Cerema en partenariat avec AQC, CEA Développement, Fondasol et l’université d’Orléans. Lancé en juillet 2024 pour 5 ans, il a pour objectif de développer des solutions innovantes pour l’adaptation des maisons exposées au RGA face au sécheresses de plus en plus intenses, longues et récurrentes sous l’effet du changement climatique.
Il porte aussi sur la prévention sécheresse et RGA, en mettant en œuvre des techniques destinées à réduire l’impact des facteurs de l’environnement proche (gestion de l’eau et de la végétation) des bâtis aujourd’hui exposés au RGA mais non sinistrées.
Les solutions d’adaptation et les techniques préventives SAFE RGA seront mises en œuvre et évaluées par des tests en laboratoire et des expérimentations à l’échelle 1. L’enjeu est qu’elles soient économiques et accessibles à tous, durables et pensées pour convenir également avant toute construction d’une nouvelle maison sur un terrain argileux exposé au RGA, en plus du respect des dispositions de l’article 68 de la loi Elan.
La démarche sera la suivante :
L’analyse expérimentale sera systématiquement accompagnée d’une modélisation numérique pour renforcer les conditions de test et optimiser les solutions. Une attention particulière sera portée sur les impacts environnementaux et socio-économiques en amont, pendant et après la mise en œuvre de chaque solution.
Ces travaux visent à adapter le bâti exposé au RGA et prévenir le risque sécheresse des sols argileux sur les nouvelles constructions avec des solutions faciles à mettre en œuvre et ayant une faible empreinte carbone. Au-delà de l’élaboration d’outils de prévention des dommages, le projet SAFE RGA contribuera à l’amélioration des connaissances sur les solutions face au RGA, ainsi qu’à l’évolution des normes et pratiques de construction sur des terrains argileux.
La comparaison de ces simulations numériques avec les résultats expérimentaux permettra de valider les prédictions des modèles adoptés (cas d’essai avec le sol non-traité) et de vérifier l’efficacité des techniques de traitement, notamment celle par injection en quantifiant la zone d’influence dans le sol.
Les conditions climatiques contrôlées pourraient permettre de faire évoluer le modèle d’évapotranspiration qui représente l’interaction sol-atmosphère des techniques de traitement du sol. Grâce aux simulations, en considérant les différents scénarii d’évolution climatique et de distribution spatiale du sol traité et non traité, la procédure de traitement du sol (quantité du produit ajouté, nombre et position des injections…) sera optimisée au préalable des essais expérimentaux.
SEHSAR : Vers un outil de suivi et de prévention des impacts du RGA
Le projet SEHSAR vise à construire un outil de veille et d’anticipation du niveau de sécheresse des sols argileux en France afin d’adapter la solution de remédiation. Une cinquantaine de sites instrumentés permettent d’alimenter la base de données de cet outil, qui sera accessible en ligne.
Le projet SESHAR "Surveillance Etendue du niveau d’Humidité des Sols argileux pour l’Adaptation et la Résilience du bâti face au changement climatique", retenu dans l’appel à projets de l’Ademe, a démarré en juillet 2024 pour 5 ans. Il est porté par le Cerema en partenariat avec le BRGM.
A travers la réalisation de mesures in situ et l’élaboration d’algorithmes d’intelligence artificielle sur les interactions sol-atmosphère, SEHSAR vise à construire un outil permettant de suivre et d’anticiper la sécheresse des sols argileux. Il s’appuie sur les outils développés par le projet MACH qui suit des bâtiments concernés par le RGA équipés de dispositifs de remédiation.
Il s’agit d’une approche inédite et innovante qui vise à élargir à travers 50 sites la mesure in situ de l’humidité des sols en France où actuellement seules 19 stations de Météo France la mesure à seulement 30 cm de profondeur. Avec les effets du changement climatique, la dessiccation des sols se propage en profondeur en atteignant déjà plus de 3 m.
Les objectifs du projet SEHSAR sont multiples :
Une étude de l’état de l’art a été réalisée et a permis d’identifier les verrous scientifiques. Une cinquantaine de sites tests dans différentes zones géographiques seront instrumentés pour un suivi en continu, a minima avec :
- Des capteurs de teneur en eau volumique des sols argileux ;
- Une centrale d’acquisition et de transmission des données ;
- Des capteurs de déplacement 3D pour suivre l’évolution de la topographie du sol au niveau de la parcelle ;
- Si le contexte du site le permet, des fissuromètres seront installés sur les fissures existantes pour suivre leur évolution.
Ces données seront capitalisées dans l’outil SEHSAR destiné à anticiper et suivre la dessiccation des sols argileux, et qui permettra de réguler automatiquement l’humidité des sols avec la solution MACH.