banner-ombre-top
banner-ombre-left
Fentes de dessiccation à Villeveyrac (Hérault, France, 1997). © BRGM - François Michel

Site instrumenté de Chaingy (Loiret) pour l’étude du phénomène de retrait-gonflement des argiles

18.08.2016
Le suivi du site instrumenté de Mormoiron (Vaucluse), entre 2004 et 2013, a permis de recueillir une grande quantité de données qui a contribué à l’étude de la dessiccation des sols argileux en période de déficit hydrique,à en mesurer les conséquences sur le bâti, ainsi qu’à proposer un modèle de déplacements pour simuler le retrait-gonflement des argiles. Les résultats récents ont renouvelé le besoin de diversification des observations pour obtenir des données issues de contextes climatiques différents, représentatifs des différentes régions de France métropolitaine.

Afin de répondre à ce besoin, la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR) a souhaité apporter son appui au BRGM pour l’instrumentation d’un nouveau site à l’ouest d’Orléans. Le terrain proposé par la commune de Chaingy, situé en zone d’aléa de niveau fort, a été retenu et son instrumentation a été effectuée en octobre et novembre 2015. Dix sondes type "thétaprobe" ont été installées ; elles mesurent en continu la teneur en eau et la température du sol. Une centrale d’acquisition de type Campbell alimentée par un panneau solaire et une station météorologique ont également été installées. Cette dernière mesure en continu la température de l’air, l’ensoleillement et les précipitations. Le suivi du site est programmé jusqu’à fin 2018 au minimum.

Implantation des sondes d’humidité (piquets), pluviomètre et centrale d’acquisition © BRGM

Implantation des sondes d’humidité (piquets), pluviomètre et centrale d’acquisition. © BRGM

Contexte

L’instrumentation du nouveau site de Chaingy a été réalisée avec l’appui de la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR) du Ministère de l'Environnement, de l'Énergie et de la Mer (MEEM).

Le BRGM et la Mairie de Chaingy ont signé une convention de mise à disposition, pour 3 ans minimum, d’une parcelle communale pour l’instrumentation.

Objectif

Le suivi du site instrumenté de Mormoiron (Vaucluse), entre 2004 et 2013, a permis de recueillir une grande quantité de données qui a contribué à l’étude de la dessiccation des sols argileux en période de déficit hydrique, à en mesurer les conséquences sur le bâti, ainsi qu’à proposer un modèle de déplacements pour simuler le retrait-gonflement des argiles.

Toutefois les observations faites sur le site de Mormoiron sont typiques d’un climat méditerranéen et, par conséquent, les modèles qui en sont déduits ne sont pas transposables à la France entière.

Les résultats récents en termes de modélisation des déplacements, d’interaction sol-structure et de sinistralité ont renouvelé le besoin de diversification des observations pour obtenir des données issues de contextes climatiques différents, représentatifs des différentes régions de France métropolitaine.

Afin de répondre à ce besoin, la DGPR a apporté son soutien au BRGM pour l’instrumentation d’un nouveau site à l’ouest d’Orléans. Ce secteur est en effet particulièrement touché par le retrait-gonflement des argiles et présente de nombreuses zones situées en aléa de niveau fort. De plus, depuis quatre ans, plusieurs études relatives aux argiles ont déjà été menées sur ce secteur. De nombreuses données sont donc déjà disponibles et viendront enrichir le suivi. Il s’agit, entre autres, de mesures hyperspectrales et gammamétriques aéroportées et au sol, ainsi que d’essais en laboratoire.

En outre, l’ouest d’Orléans, d’un point de vue climatique comme géologique, est très similaire à la région parisienne, particulièrement touchée par le phénomène de retrait-gonflement des argiles. Les modèles de déplacements et d’interaction sol-structure développés sur ce nouveau site seraient donc aisément transposables à cette région-clé en termes d’enjeux.

Programme des travaux

Au préalable, il a fallu choisir le site à instrumenter pour répondre au mieux aux besoins.

En se basant sur la carte d’aléa et la sinistralité, en cohérence avec les projets récents ou en cours (lever hyperspectral en particulier), trois communes de l’ouest d’Orléans ont été présélectionnées pour accueillir le site. In fine, le terrain proposé par la commune de Chaingy a été retenu car il s’agit d’une parcelle communale située en zone d’aléa fort et d’accès facile pour l’installation et la maintenance. Les sondages de reconnaissance effectués en septembre 2015 ont de plus montré la présence d’une couche argileuse continue entre 0,80 m et 1,60 m de profondeur.

L’instrumentation du site de Chaingy a été effectuée en octobre et novembre 2015 et a consisté à installer :

  • Dix sondes type "thétaprobe", mesurant en continu la teneur en eau et la température du sol, implantées à 1,20 m de profondeur au cœur de la couche argileuse ;
  • Une station météorologique mesurant en continu la température de l’air, l’ensoleillement et les précipitations ;
  • Une centrale d’acquisition de type Campbell alimentée par un panneau solaire.

Une partie du matériel de Mormoiron a pu être redéployée. Deux extensomètres seront mis en place au cours du premier semestre 2016.

Résultats obtenus

Au bilan, le site instrumenté "argiles" de Chaingy est opérationnel depuis fin 2015 pour la mesure en continu des teneurs en eau du sol et des paramètres météorologiques (température et ensoleillement).Le suivi du site est programmé jusqu’à fin 2018 au minimum.

Partenaires

DGPR
Mairie de Chaingy

Implantation des sondes d’humidité et de la station météorologique sur le site de Chaingy

Implantation des sondes d’humidité et de la station météorologique sur le site de Chaingy

Implantation des sondes d’humidité et de la station météorologique sur le site de Chaingy.

Teneurs en eau enregistrée par les sondes thetaprobe (gauche), températures de l’air et du sol, ensoleillement (droite)

Teneurs en eau enregistrée par les sondes thetaprobe (gauche), températures de l’air et du sol, ensoleillement (droite)

Teneurs en eau enregistrée par les sondes thetaprobe (gauche), températures de l’air et du sol, ensoleillement (droite).

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34