Cartographie de l’aléa retrait- gonflement des sols argileux dans le département de l’Ardèche Rapport final

BRGM/RP-57688-FR

décembre 2009

Cartographie de l’aléa retrait- gonflement des sols argileux dans le département de l’Ardèche Rapport final

BRGM/RP-57688-FR décembre 2009

Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 07RISD05

E. Plat, P. Logeais, S. Elineau et M. Blondin Avec la collaboration de M. Saint Martin et M. Imbault

Vérificateur : Approbateur :

Nom : Sylvestre LE ROY Nom : Yves SIMEON

Date : 18 décembre 2009 Date : 21 décembre 2009

Signature :

Signature :

Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000.

I

M 003 - AVRIL 05

Mots clés : argiles, marnes, argiles gonflantes, smectites, retrait-gonflement, aléa, risque naturel, sinistre sécheresse, catastrophe naturelle, géotechnique, cartographie, Ardèche, Rhône Alpes

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Plat E., Logeais P., Elineau S. et M. Blondin avec la collaboration de Saint Martin M. et Imbault M. (2009) – Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des sols argileux dans le département de l’Ardèche. Rapport BRGM/RP-57688-FR, 176 p., 53 ill., 5 ann., 3 cartes h.-t.

© BRGM, 2009, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Synthèse

Les phénomènes de retrait-gonflement de certaines formations géologiques argileuses affleurantes provoquent des tassements différentiels qui se manifestent par des désordres affectant principalement le bâti individuel. En France métropolitaine, ces phénomènes, mis en évidence à l'occasion de la sécheresse exceptionnelle de l'été 1976, ont pris une réelle ampleur lors des périodes sèches des années 1989-91 et 1996-97, puis plus récemment au cours de l’été 2003.

L’Ardèche fait partie des départements français modérément touchés par le phénomène, puisque 332 sinistres imputés à la sécheresse y ont été recensés dans le cadre de la présente étude. A la date du 30 octobre 2009, 9 communes sur les 339 que compte le département ont été reconnues en état de catastrophe naturelle pour ce phénomène, pour des périodes comprises entre juin 1989 et mars 2008, soit un taux de sinistralité de 2,6 %. Le département de l’Ardèche se classe ainsi à la 70ème place en termes de nombre total d’occurrences (arrêtés de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle en distinguant par commune et par périodes). En septembre 2008, le coût des sinistres dus à la sécheresse, indemnisés en France entre 1989 et 2003 au titre du régime des catastrophes naturelles, a été évalué par la Caisse Centrale de Réassurance (CCR) à 3,9 milliards d'euros, dont 1,5 million d’euros (en coûts actualisés) pour le seul département de l’Ardèche, ce qui en fait le 67ème département touché en termes de coûts d’indemnisation versée dans ce cadre.

Afin d'établir un constat scientifique objectif et de disposer de documents de référence permettant une information préventive, le Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement Durable et de la Mer (MEEDDM) a demandé au BRGM de réaliser une cartographie de cet aléa à l'échelle de tout le département de l’Ardèche, dans le but de délimiter les zones les plus exposées au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux. Cette étude, réalisée par le BRGM dans le cadre de sa mission de service public sur les risques naturels, s’intègre dans un programme national de cartographie de l'aléa retrait-gonflement des sols argileux qui concernera à terme l’ensemble du territoire métropolitain, une partie de la région Rhône-Alpes étant d’ores et déjà couverte.

L’étude a été conduite par le service Risques naturels et sécurité du stockage du CO2 du BRGM (unité Risques de mouvements de terrain et érosion), en collaboration avec le Service géologique régional de Rhône-Alpes. Le financement en a été assuré à hauteur de 75 % par le Fonds national de prévention des risques naturels majeurs, le complément ayant été financé par la dotation de service public du BRGM, dans le cadre d’une convention de cofinancement signée avec la Préfecture de l’Ardèche.

La démarche de l'étude a d'abord consisté à établir une cartographie départementale synthétique des formations à dominante argileuse ou marneuse, affleurantes à sub- affleurantes, à partir de la synthèse des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000. Les dix-neuf formations ainsi identifiées et cartographiées ont ensuite fait l’objet d’une

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hiérarchisation quant à leur susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait- gonflement. Cette classification a été établie sur la base de trois critères principaux : la caractérisation lithologique de la formation, la composition minéralogique de sa phase argileuse et son comportement géotechnique, ce qui a conduit à l’établissement d’une carte départementale de susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement.

La carte d’aléa a alors été établie à partir de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses, après hiérarchisation de celles-ci en tenant compte non seulement de la susceptibilité des formations identifiées, mais aussi de la probabilité d’occurrence du phénomène. Cette dernière a été évaluée à partir du recensement des sinistres en calculant, pour chaque formation sélectionnée, une densité de sinistres, rapportée à la surface d’affleurement réellement bâtie, afin de permettre des comparaisons fiables entre les formations.

Sur cette carte, les zones d’affleurement des formations à dominante argileuse ou marneuse sont caractérisées par deux niveaux d’aléa (faible et moyen), aucune zone n’ayant été classée en aléa fort. La répartition des niveaux d’aléa sur le département de l’Ardèche se fait de la manière suivante : - 2,34 % de la superficie départementale est ainsi classée en aléa moyen ; - 27,48 % de cette superficie est caractérisée par un aléa faible ; - 70,18 % du département correspond à des zones a priori non concernées par le phénomène.

Il n'est toutefois pas exclu que, sur ces derniers secteurs considérés comme a priori épargnés par le phénomène, se trouvent localement des zones argileuses d’extension limitée, notamment dues à l’altération localisée des calcaires ou à des lentilles argileuses non cartographiées, et susceptibles de provoquer des sinistres.

Cette carte d'aléa retrait-gonflement des sols argileux du département de l’Ardèche, dont l’échelle de validité est le 1/50 000, pourra servir de base à des actions d’information préventive dans les communes les plus touchées par le phénomène. Elle constitue également le préalable à l’élaboration de Plans de prévention des risques naturels (PPRN), en vue d’attirer l’attention des constructeurs et maîtres d’ouvrages sur la nécessité de respecter certaines règles constructives préventives dans les zones soumises à l’aléa retrait-gonflement, en fonction du niveau de celui-ci. Cet outil réglementaire devra insister sur l'importance d’une étude géotechnique à la parcelle comme préalable à toute construction nouvelle dans les secteurs concernés par les formations géologiques argileuses, notamment en raison de la forte hétérogénéité des formations du département. A défaut, il conviendra de mettre en œuvre des règles constructives type par zones d’aléa, visant à réduire le risque de survenance de sinistres.

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Sommaire

1. Introduction...... 11

2. Méthodologie ...... 13

2.1. FACTEURS INTERVENANT DANS LE RETRAIT-GONFLEMENT DES ARGILES ...... 13 2.1.1. Facteurs de prédisposition ...... 14 2.1.2. Facteurs de déclenchement ...... 17

2.2. MÉTHODOLOGIE...... 18 2.2.1. Cartographie des formations argileuses ou marneuses ...... 19 2.2.2. Caractérisation lithologique, minéralogique et géotechnique des formations...... 19 2.2.3. Examen des autres facteurs de prédisposition et de déclenchement ...... 20 2.2.4. Carte de susceptibilité ...... 20 2.2.5. Recensement et localisation géographique des sinistres...... 20 2.2.6. Détermination des densités de sinistres...... 21 2.2.7. Carte d’aléa ...... 21

3. Présentation du département de l’Ardèche ...... 23

3.1. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE...... 23

3.2. CONTEXTE GEOMORPHOLOGIQUE...... 24

3.3. CONTEXTE CLIMATIQUE ...... 26

3.4. CONTEXTE GÉOLOGIQUE...... 28

3.5. CONTEXTE HYDROGÉOLOGIQUE...... 30

4. Identification et cartographie des formations géologiques à composante argilo-marneuse...... 33

4.1. DOCUMENTS ET MÉTHODOLOGIE UTILISÉS...... 33 4.1.1. Méthode utilisée ...... 33 4.1.2. Établissement de la carte des formations argileuses au sens large...... 34

4.2. LITHOSTRATIGRAPHIE DES FORMATIONS ARGILEUSES AU SENS LARGE...... 35 4.2.1. Formations quaternaires...... 37

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4.2.2. Formations tertiaires ...... 41 4.2.3. Formations secondaires...... 46

4.3. REMARQUES SUR LES FORMATIONS NON ARGILEUSES...... 56

5. Caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique des formations retenues ...... 57

5.1. CRITÈRES DE HIÉRARCHISATION ...... 57 5.1.1. Critères retenus...... 57 5.1.2. Méthode de classification...... 57

5.2. CRITÈRE LITHOLOGIQUE...... 58 5.2.1. Définition du critère lithologique et barème...... 58 5.2.2. Caractérisation lithologique...... 59

5.3. CRITÈRE MINÉRALOGIQUE ...... 60 5.3.1. Définition du critère minéralogique et barème ...... 60 5.3.2. Caractérisation minéralogique ...... 60

5.4. CRITÈRE GÉOTECHNIQUE ...... 65 5.4.1. Définition du critère géotechnique et barème ...... 65 5.4.2. Teneur en eau (Wn)...... 67 5.4.3. Indice de plasticité (Ip) ...... 67 5.4.4. Essais au bleu de méthylène (Vb) ...... 68 5.4.5. Retrait linéaire (Rl) ...... 68 5.4.6. Coefficient de gonflement (Cg) ...... 69 5.4.7. Caractérisation géotechnique ...... 69

6. Élaboration de la carte de susceptibilité...... 73

6.1. DÉTERMINATION DU DEGRÉ DE SUSCEPTIBILITÉ...... 73

6.2. SYNTHÈSE ...... 74

6.3. CARTE DE SUSCEPTIBILITÉ ...... 76

7. Analyse de la sinistralité ...... 79

7.1. RECONNAISSANCE DE L’ÉTAT DE CATASTROPHE NATURELLE...... 79 7.1.1. Procédure de demande de reconnaissance de l’État de catastrophe naturelle ...... 79 7.1.2. Identification des communes reconnues CatNat dans l’Ardèche...... 80

7.2. COLLECTE DES DONNÉES DE SINISTRES ...... 81

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7.3. ANALYSE DE LA SINISTRALITE DANS LE DEPARTEMENT ...... 82 7.3.1. Périodes de sinistralité ...... 82 7.3.2. Répartition de la sinistralité ...... 83

7.4. FRÉQUENCE D’OCCURRENCE RAPPORTÉE A LA SURFACE BATIE...... 86 7.4.1. Détermination de la densité d’urbanisation par formation ...... 86 7.4.2. Détermination du critère densité de sinistres ...... 88

8. Carte d’aléa ...... 91

8.1. DÉTERMINATION DU NIVEAU D’ALÉA...... 91

8.2. CARTE D’ALÉA ...... 94

8.3. COHERENCE AVEC LES DEPARTEMENTS LIMITROPHES ...... 96

9. Conclusion ...... 99

10. Bibliographie...... 101

Liste des illustrations

Illustration 1 – Schématisation de la dessiccation des sols argileux en période sèche ...... 13 Illustration 2 – Localisation du département de l’Ardèche en France...... 23 Illustration 3 - Le département de l’Ardèche et ses principales communes (image extraite du site internet www.1france.fr) ...... 24 Illustration 4 – Principales unités morphologiques du département de l’Ardèche (Saint Martin, 2009) ...... 25 Illustration 5 - Diagramme des précipitations-températures dans le département de l'Ardèche (source Météo France: http://www.meteo.fr)...... 28 Illustration 6 - Carte géologique au 1/1 000 000 de l'Ardèche (Saint Martin, 2009) ...... 30 Illustration 7 – Carte de situation des principaux systèmes aquifères (extrait du rapport SRAE) ...... 32 Illustration 8 – Tableau d’assemblage des cartes géologiques du département de l’Ardèche ...... 34 Illustration 9 - Carte des formations argileuses et marneuses de l’Ardèche ...... 36 Illustration 10 – Répartition des Colluvions polygéniques, cailloutis et éboulis ...... 37 Illustration 11 - Répartition des Limons et loess ...... 38 Illustration 12 - Répartition des Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des lits majeurs...... 39

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Illustration 13 - Répartition des Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio-glaciaires du Würm, Riss, Mindel et Günz...... 40 Illustration 14 - Répartition des Marnes marines du Néogène ...... 41 Illustration 15 - Répartition des Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo- argileux du Miocène-Oligocène ...... 42 Illustration 16 - Répartition des Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène ...... 43 Illustration 17 - Répartition des Calcaires et marnes de l'Eocène...... 44 Illustration 18 - Répartition des Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien...... 45 Illustration 19 - Répartition des Calcaires argileux à lentilles gréseuses du Cénomanien- Coniacien...... 46 Illustration 20 - Répartition des Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé supérieur...... 47 Illustration 21 - Répartition des Sables et calcaires de l'Aptien-Albien ...... 48 Illustration 22 - Répartition des Calcaires et calcaires marneux du Barrémien...... 49 Illustration 23 - Répartition des Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur ...... 50 Illustration 24 - Répartition des Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien ...... 51 Illustration 25 - Répartition des Calcaires et calcaires argileux du Malm...... 52 Illustration 26 - Répartition des Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm...... 53 Illustration 27 - Répartition des Calcaires et calcaires marneux du Lias...... 54 Illustration 28 - Répartition des Grès triasiques en alternance avec des argilites sableuses et silts versicolores ...... 55 Illustration 29 – Barème utilisé pour la notation lithologique ...... 58 Illustration 30 - Note lithologique des formations argileuses retenues...... 59 Illustration 31 – Hiérarchisation des formations en fonction du pourcentage de minéraux gonflants ...... 60 Illustration 32 - Localisation des prélèvements pour l'analyse minéralogique ...... 61 Illustration 33 - Données minéralogiques et notation attribuée aux formations à composante argileuse...... 65 Illustration 34 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction de l’indice de plasticité de la formation ...... 67 Illustration 35 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction de la valeur au bleu de méthylène de la formation...... 68 Illustration 36 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction du retrait linéaire de la formation ...... 68 Illustration 37 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction du coefficient de gonflement de la formation...... 69 Illustration 38 – Répartition du nombre de données géotechniques selon leur source ...... 70 Illustration 39 - Synthèse des données géotechniques exploitées et notes attribuées...... 71

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Illustration 40 – Barême d’attribution d’un niveau de susceptibilité d’une formation argileuse...... 73 Illustration 41 - Susceptibilité des formations argileuses retenues...... 74 Illustration 42 – Superficie des formations par niveau de susceptibilité ...... 75 Illustration 43 - Carte de susceptibilité au retrait-gonflement dans le département de l’Ardèche ...... 77 Illustration 44 - Arrêtés interministériels et occurrences ...... 81 Illustration 45 - Communes concernées par des arrêtés de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle sécheresse et nombre de sinistres recensés et localisés...... 83 Illustration 46 – Répartition géologique des sinistres localisés...... 85 Illustration 47 – Carte des zones bâties sur le département de l’Ardèche (source des données BD Topo IGN)...... 87 Illustration 48 - Sinistralité et notes de densité de sinistres ...... 89 Illustration 49 – Niveau d’aléa des formations ...... 92 Illustration 50 - Classement des formations en fonction de leur niveau d’aléa...... 93 Illustration 51 – Répartition des surfaces d’aléa du département de l’Ardèche...... 94 Illustration 52 – Carte départementale de l’aléa retrait-gonflement des sols argileux ou marneux dans le département de l’Ardèche ...... 95 Illustration 53 – Juxtaposition des cartes d’aléa limitrophes de l’Ardèche...... 97

Liste des annexes

Annexe 1 - Rappels sur le mécanisme de retrait-gonflement des argiles ...... 109 Annexe 2 - Regroupement des formations harmonisées retenues pour chaque formation argileuse...... 113 Annexe 3 - Sinistres localisés et communes reconnues en état de catastrophe naturelle ...... 127 Annexe 4 - Résultats d’analyses des 37 échantillons prélevés pour la caractérisation géotechnique et minéralogique...... 141 Annexe 5 - Liste et coordonnées des bureaux d’étude ayant fourni des données géotechniques...... 173

Liste des cartes hors-texte (1/125 000)

Carte 1 – Carte synthétique des formations argileuses et marneuses Carte 2 – Carte départementale de susceptibilité au retrait-gonflement des sols argileux Carte 3 – Carte départementale de l’aléa retrait-gonflement des sols argileux

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Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1. Introduction

Les phénomènes de retrait-gonflement de certains sols argileux provoquent des tassements différentiels qui se manifestent par des désordres affectant principalement le bâti individuel. En France métropolitaine, ces phénomènes ont été mis en évidence à l'occasion de la sécheresse exceptionnelle de l'été 1976. Ils ont pris depuis une ampleur importante lors des périodes sèches des années 1989-91 et 1996-97 puis, plus récemment, au cours de l’été 2003.

Selon des critères mécaniques, les variations de volume du sol ou des formations lithologiques affleurantes à sub-affleurantes sont dues, d'une part, à l'interaction eau – solide, aux échelles microscopiques et macroscopiques, et, d'autre part, à la modification de l'état de contrainte en présence d'eau. Ces variations peuvent s'exprimer soit par un gonflement (augmentation de volume), soit par un retrait (réduction de volume). Elles sont spécifiques de certains matériaux argileux, en particulier ceux appartenant au groupe des smectites (dont fait partie la montmorillonite).

En climat tempéré, les argiles situées à faible profondeur sont souvent déconsolidées, humidifiées et ont partiellement épuisé leur potentiel de gonflement à l'état naturel. Mais elles sont dans un état éloigné de leur limite de retrait (teneur en eau en dessous de laquelle toute diminution de cette teneur provoquera une fissuration du matériau argileux par dessiccation) et peuvent se rétracter si leur teneur en eau diminue de façon notable. Dans ce contexte, les sinistres surviennent donc surtout lorsqu'une période de sécheresse intense ou prolongée provoque l'apparition de pressions interstitielles négatives dans la tranche superficielle du sol, soumise à évapotranspiration, d’autant que les bâtiments de type maisons individuelles sont particulièrement vulnérables à des tassements différentiels sous leurs fondations.

La prise en compte, par les compagnies d’assurance, des sinistres liés à la sécheresse a été rendue possible par l'application de la loi n° 82-600 du 13 juillet 1982 relative à l'indemnisation des victimes de catastrophe naturelle. Depuis l'année 1989 (début d'application de cette procédure aux sinistres résultant de mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et la réhydratation des sols), près de 8 000 communes françaises, réparties dans 90 départements, ont été reconnues au moins une fois en état de catastrophe naturelle à ce titre. En septembre 2008, le coût des sinistres dus à la sécheresse, indemnisés en France entre 1989 et 2003 au titre du régime des catastrophes naturelles, a été évalué par la Caisse Centrale de Réassurance (CCR) à 3,9 milliards d'euros, ce qui en fait la deuxième cause d’indemnisation, juste derrière les inondations.

La région Rhône-Alpes, bien qu’initialement relativement épargnée par ce phénomène, a connu au cours de l’été 2003 une forte occurrence de sinistres, en particulier en ce qui concerne l’Ain (46 occurrences de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle en 2003 pour 58 au total), le Rhône (41 occurrences sur 54) et la Loire

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(20 occurrences sur 21) ainsi que, dans une moindre mesure, la Haute-Savoie, l’Isère et la Savoie (respectivement 13, 5 et 4 occurrences). L’Ardèche, en revanche, ne compte pas d’occurrence de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle en 2003 sur les 10 occurrences que compte le département. A la date du 30 octobre 2009, 9 communes sur les 339 que compte le département de l’Ardèche ont ainsi été reconnues au moins une fois en état de catastrophe naturelle sécheresse pour des périodes comprises entre juin 1989 et mars 2008 (mais pas en 2003), soit un taux de sinistralité de 2,6 %.

Afin d'établir un constat scientifique objectif à l'échelle de tout le département et de disposer de documents de référence permettant une information préventive, le Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement Durable et de la Mer (MEEDDM) a souhaité réaliser une carte de l'aléa retrait-gonflement permettant de délimiter les zones les plus exposées au phénomène. Cette étude a été confiée au BRGM qui, dans le cadre de sa mission de service public sur les risques naturels, a élaboré une méthodologie de cartographie de l'aléa retrait-gonflement des argiles à l'échelle départementale. L'intérêt d'une telle étude est multiple : - compréhension de la corrélation entre la nature géologique des terrains et la répartition statistique des sinistres, à l'échelle départementale, puis régionale quand tous les départements limitrophes seront étudiés ; - élaboration d’un document de prévention, en matière d'aménagement du territoire, destiné à la fois à l’État (pour l'établissement éventuel de Plans de prévention des risques naturels prenant en compte l’aléa retrait-gonflement), aux communes, aux particuliers et surtout aux maîtres d'ouvrages et maîtres d’œuvre désireux de construire en zone sensible, afin qu'ils prennent, en connaissance de cause, les dispositions constructives qui s'imposent pour que le bâtiment ne soit pas affecté par des désordres ; - élaboration d’un outil à l'usage des experts pour le diagnostic des futures déclarations de sinistres.

La présente étude a été conduite par le service Risques naturels et sécurité du stockage du CO2 du BRGM (unité Risques de mouvements de terrain et érosion), en collaboration avec le Service géologique régional de Rhône-Alpes. Le financement en a été assuré à hauteur de 75 % par le Fonds national de prévention des risques naturels majeurs, le complément ayant été financé par la dotation de service public du BRGM, dans le cadre d’une convention de cofinancement signée avec la Préfecture de l’Ardèche le 13 juillet 2007.

Cette étude s’intègre dans un programme national de cartographie de l'aléa retrait- gonflement des sols argileux qui concerne désormais l’ensemble du territoire métropolitain.

12 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

2. Méthodologie

2.1. FACTEURS INTERVENANT DANS LE RETRAIT-GONFLEMENT DES ARGILES

Les phénomènes de retrait-gonflement sont dus pour l’essentiel à des variations de volume de formations argileuses sous l’effet de l’évolution de leur teneur en eau, comme rappelé en annexe 1 et schématisé sur l’illustration 1. Ces variations de volume se traduisent par des mouvements différentiels de terrain, susceptibles de provoquer des désordres au niveau du bâti.

Illustration 1 – Schématisation de la dessiccation des sols argileux en période sèche

Par définition, l'aléa retrait-gonflement est la probabilité d'occurrence spatiale et temporelle des conditions nécessaires à la réalisation d’un tel phénomène. Parmi les facteurs de causalité, on distingue classiquement des facteurs de prédisposition et des facteurs de déclenchement.

Les facteurs de prédisposition sont ceux dont la présence induit le phénomène de retrait-gonflement, mais ne suffit pas à elle seule à le déclencher. Ces facteurs sont fixes ou évoluent très lentement avec le temps. On distingue les facteurs internes, qui sont liés à la nature du sol, et des facteurs d'environnement qui caractérisent plutôt le

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site. Les facteurs de prédisposition permanents conditionnent en fait la répartition spatiale du phénomène. Ils permettent de caractériser la susceptibilité du milieu vis-à- vis du phénomène de retrait-gonflement.

Les facteurs de déclenchement sont ceux dont la présence provoque le phénomène de retrait-gonflement, mais qui n'ont d'effet significatif que s'il existe des facteurs de prédisposition préalables. La connaissance des facteurs déclenchants permet de déterminer l'occurrence du phénomène (autrement dit l'aléa et non plus seulement la susceptibilité).

2.1.1. Facteurs de prédisposition

Nature du sol

La nature du sol constitue un facteur de prédisposition prédominant dans le mécanisme de retrait-gonflement : seules les formations géologiques présentant des minéraux argileux sont sujettes au phénomène et leur susceptibilité dépend de leur lithologie, de leur géométrie, de leur minéralogie et de leur comportement géotechnique.

La procédure d'étude de la nature du sol, basée sur l’exploitation des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000 éditées par le BRGM, puis harmonisées à l’échelle du département, comporte un inventaire des formations affleurantes à sub-affleurantes, à composante argilo-marneuse, puis leur cartographie.

La majorité des dossiers consultés montre que les sinistres sont corrélés à la présence d’une formation argileuse ou marneuse bien définie, ce qui conforte le concept adopté. Cependant, il est important de signaler qu'une carte géologique en tant que telle ne suffit pas à déterminer la répartition des sols argileux sujets au retrait-gonflement. En effet, de telles cartes ne prennent pas toujours en compte les éventuelles transformations locales du sol (principalement sous l'effet de l'altération de la roche), et les différents faciès des formations les plus superficielles ne sont pas toujours cartographiés avec précision.

Concernant la nature des formations géologiques, les éléments qui influent sur la susceptibilité au retrait-gonflement sont en premier lieu la lithologie de la formation (c’est-à-dire principalement la proportion de matériau argileux, autrement dit d’éléments fins inférieurs à 2 µm).

La géométrie de la formation argileuse influe aussi sur la susceptibilité au retrait- gonflement : les effets du phénomène seront d’autant plus importants que la formation sera en position superficielle et que les niveaux argileux en son sein seront épais et continus. Une alternance de niveaux argileux et de lits plus perméables (sableux, par exemple), sièges de circulations d’eau temporaires, constitue également une configuration défavorable, car à l’origine de fréquentes variations de teneur en eau dans les parties argileuses.

14 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Un facteur prépondérant qui détermine le degré de susceptibilité d’une formation argileuse au phénomène de retrait-gonflement, est sa composition minéralogique. Une formation sera d’autant plus susceptible au phénomène que sa fraction argileuse (au sens granulométrique) contiendra une forte proportion de minéraux argileux dits "gonflants". En effet, certains minéraux argileux présentent, par rapport à d’autres, une aptitude nettement supérieure vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Il s'agit essentiellement des smectites (dont font partie les montmorillonites), de certains minéraux argileux interstratifiés, de la vermiculite et de certaines chlorites.

Cette composition minéralogique dépend étroitement des conditions de dépôt et d’évolution diagénétique (ensemble des processus qui affectent un dépôt sédimentaire initial pour le transformer en roche). On peut donc approcher cette connaissance par une reconstitution des conditions paléogéographiques ayant présidé à la mise en place des différentes formations (dépôt sédimentaire initial). De façon plus quantitative, mais dont la valeur n’est que ponctuelle, la connaissance de la composition minéralogique d'une formation argileuse se détermine directement par des analyses diffractométriques aux rayons X. On peut enfin caractériser, par des essais géotechniques en laboratoire, l’aptitude du matériau à absorber de l’eau, voire mesurer directement sa capacité de retrait ou de gonflement. Ces deux dernières approches (caractérisation minéralogique et évaluation du comportement géotechnique du matériau) présentent l'avantage majeur de fournir des résultats quantitatifs rigoureux, mais exigent un grand nombre de mesures pour caractériser de manière statistique le comportement de chacune des formations qui peuvent être par nature hétérogènes.

Contexte hydrogéologique

Parmi les facteurs de prédisposition, les conditions hydrogéologiques constituent un des facteurs environnementaux régissant les conditions hydrauliques in situ. Or la présence d'une nappe phréatique rend plus complexe le phénomène de retrait- gonflement. En effet, les conditions hydrauliques in situ (teneur en eau et degré de saturation) varient dans le temps non seulement en fonction de l’évapotranspiration (dont l’action est prépondérante sur une tranche très superficielle de l’ordre de 1 à 2 m d’épaisseur) mais aussi en fonction des fluctuations de la nappe éventuelle (dont l’action devient prépondérante en profondeur).

La présence d’une nappe permanente à faible profondeur permet généralement d’éviter la dessiccation de la tranche superficielle de sol. Inversement, un rabattement de cette nappe (sous l’effet de pompages ou d’un abaissement généralisé du niveau), ou le tarissement naturel des circulations d’eau superficielles en période de sécheresse, aggrave la dessiccation de la tranche de sol soumise à l’évaporation. Ainsi, dans le cas d'une formation argileuse surmontant une couche sablo-graveleuse, un éventuel dénoyage de cette dernière provoque l'arrêt des remontées capillaires dans le terrain argileux et contribue à sa dessiccation.

Géomorphologie

La topographie constitue un facteur permanent de prédisposition et d'environnement qui peut conditionner la répartition spatiale du phénomène de retrait-gonflement.

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 15 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

La présence d'une pente favorise le ruissellement et le drainage par phénomène gravitaire, tandis qu'une morphologie plate sera d'avantage susceptible de recueillir des eaux stagnantes qui ralentiront la dessiccation du sol. Par ailleurs, un terrain en pente exposé au sud sera plus sensible à l'évaporation du fait de l'ensoleillement, qu'un terrain plat ou exposé différemment. En outre, les formations argileuses et marneuses qui affleurent sur le flanc des vallées peuvent occasionner, localement, un fluage lent du versant et la formation de loupes argileuses. Ce phénomène vient s'additionner aux désordres consécutifs à la seule dessiccation du sol.

D'autre part, il arrive souvent qu'une maison construite sur un terrain en pente soit plus sujette au problème de retrait-gonflement, en raison d'une dissymétrie des fondations lorsque celles-ci sont ancrées à une cote identique à l’amont et à l'aval. Le bâtiment se trouve alors enterré plus profondément du côté amont. De ce fait, les fondations situées à l'aval, étant en position plus superficielle, seront davantage sensibles aux variations de teneur en eau du sol. Cet effet est même parfois renforcé par une différence de nature du sol situé à la base des formations amont et aval, la couche d’altération superficielle suivant généralement plus ou moins la topographie.

Par ailleurs, les zones de plateau ont pu être soumises à des phénomènes de karstification qui se traduisent par l’existence de cavités karstiques formées aux dépens de formations calcaires et remplies d’argiles de décalcification sujettes au phénomène de retrait-gonflement.

Végétation

Il est avéré que la présence de végétation arborée à proximité d’une maison peut constituer un facteur déclenchant du phénomène de retrait-gonflement, même s’il n’est souvent qu’un facteur aggravant de prédisposition. En effet, les racines soutirent par succion (mécanisme d'osmose) l'eau du sol. Cette succion crée un gradient de la teneur en eau du sol, qui peut se traduire par un tassement localisé du sol autour de l'arbre. Si la distance au bâtiment n'est pas suffisante, cela entraînera des désordres dans les fondations. On considère en général que l'influence d'un arbre adulte se fait sentir jusqu'à une distance égale à une fois voire une fois et demie sa hauteur, mais ceci est variable selon les espèces arborées.

Il est à noter que les racines seront naturellement incitées à se développer en direction de la maison, puisque celle-ci s'oppose à l'évaporation et qu'elle maintient donc une zone de sol plus humide sous sa surface. Contrairement au processus d'évaporation, qui affecte surtout la tranche superficielle des deux premiers mètres, les racines d'arbres peuvent avoir une influence jusqu'à 4 voire 5 m de profondeur. Le phénomène sera d'autant plus important que l'arbre est en pleine croissance et qu'il a, de ce fait, davantage besoin d'eau.

Ainsi, on considère qu'un peuplier ou un saule adulte peut absorber jusqu’à 300 litres d'eau par jour en été (Habib, 1992). En France, les arbres considérés comme les plus dangereux du fait de leur influence sur les phénomènes de retrait seraient les chênes, les peupliers, les saules, les cyprès et les cèdres. Des massifs de buissons ou

16 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

d'arbustes situés près des façades (et notamment la vigne vierge) peuvent cependant aussi causer des dégâts.

Défauts de construction

Ce facteur de prédisposition, dont l’existence peut être révélée à l’occasion d’une sécheresse exceptionnelle, se traduit par la survenance ou l’aggravation des désordres. L’importance de ce facteur avait déjà été mise en évidence par les études menées en 1990 par l’Agence Qualité Construction et en 1991 par le CEBTP, lesquelles montraient que la plupart des sinistres concernaient des maisons individuelles dépourvues de chaînage horizontal et fondées sur semelles continues peu ou non armées et peu profondes (de 40 à 80 cm).

L’examen de dossiers d’expertises confirme que de nombreuses maisons déclarées sinistrées présentent des défauts de conception ou de réalisation des fondations (souvent trop superficielles, hétérogènes ou fondées dans des niveaux différents) et il est probable que des fondations réalisées dans les règles de l’art auraient pu, dans de tels cas, suffire à limiter fortement, voire à éviter l’apparition de ces désordres. Cependant, l’examen des dossiers de sinistres montre que des constructions fondées sur semelles ancrées à plus de 0,80 m d’épaisseur ont aussi été affectées par le phénomène, en particulier lorsque des arbres sont plantés trop près des bâtiments. Par ailleurs, il est à noter que les désordres ne se limitent pas aux maisons récentes, mais concernent aussi des bâtiments anciens qui semblaient avoir été épargnés jusque là.

2.1.2. Facteurs de déclenchement

Phénomènes climatiques

Les phénomènes météorologiques exceptionnels constituent le principal facteur de déclenchement du phénomène de retrait-gonflement. Les variations de teneur en eau du sol sont dues à des variations climatiques saisonnières. La profondeur de terrain affectée par les variations saisonnières de teneur en eau ne dépasse guère 1 à 2 m en climat tempéré, mais peut atteindre 3 à 5 m lors d'une sécheresse exceptionnelle, ou dans un environnement défavorable (végétation proche).

Les deux paramètres importants sont les précipitations et l'évapotranspiration. En l'absence de nappe phréatique, ces deux paramètres contrôlent en effet les variations de teneur en eau dans la tranche superficielle des sols. L'évapotranspiration est la somme de l'évaporation (liée aux conditions de température, de vent et d'ensoleillement) et de la transpiration (eau absorbée par la végétation). Ce paramètre est mesuré dans certaines stations météorologiques mais sa répartition spatiale est difficile à appréhender car sa valeur dépend étroitement des conditions locales de végétation. On raisonne en général sur les hauteurs de pluies efficaces qui correspondent aux précipitations diminuées de l'évapotranspiration.

Malheureusement, il est difficile de relier la répartition, dans le temps, des hauteurs de pluies efficaces avec l'évolution des teneurs en eau dans le sol (Vincent et al., 2007). On observe évidemment qu'après une période de sécheresse prolongée la teneur en

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 17 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

eau dans la tranche superficielle de sol a tendance à diminuer, et ceci d'autant plus que cette période se prolonge. On peut établir des bilans hydriques en prenant en compte la quantité d'eau réellement infiltrée, ce qui suppose d'estimer, non seulement l'évapotranspiration, mais aussi le ruissellement. Mais toute la difficulté est de connaître la réserve utile des sols, c'est-à-dire leur capacité d'emmagasiner de l'eau et de la restituer ensuite (par évaporation ou en la transférant à la végétation par son système racinaire). Le volume de cette réserve utile n’est généralement connu que ponctuellement et l’état de son remplissage ne peut être estimé que moyennant certaines hypothèses (on considère généralement qu’elle est pleine en fin d’hiver), ce qui rend extrêmement délicate toute analyse de ce paramètre à une échelle départementale. Un autre paramètre difficile à estimer de façon systématique est le volume d’eau transféré de la zone non saturée à la nappe phréatique, ainsi que le rythme de ce transfert.

Facteurs anthropiques

Il s’agit de facteurs de déclenchement qui ne sont pas liés à un phénomène climatique, par nature imprévisible, mais à une action humaine. En effet, les travaux d'aménagement, en modifiant la répartition des écoulements superficiels et souterrains, ainsi que les possibilités d'évaporation naturelle, sont susceptibles d’entraîner des modifications dans l'évolution des teneurs en eau de la tranche superficielle de sol. En particulier, des travaux de drainage réalisés à proximité immédiate d’une maison peuvent provoquer des mouvements différentiels du terrain dans le voisinage.

Inversement, une fuite dans un réseau enterré ou une infiltration des eaux pluviales en pied de façade peut entraîner un mouvement consécutif à un gonflement des argiles. Ainsi, il convient de signaler que des fuites de canalisations enterrées, souvent consécutives à un défaut de conception et/ou de réalisation, notamment au niveau du raccordement avec le bâti, constituent une source fréquente de sinistres. Une étude statistique récente (Vincent et al., 2006), conduite par le CEBTP-Solen à partir d’un échantillon de 994 maisons sinistrées a ainsi montré que ce facteur pouvait être mis en cause dans près d’un tiers des cas étudiés.

Par ailleurs, la présence de sources de chaleur en sous-sol (four ou chaudière) près d’un mur mal isolé peut, dans certains cas, aggraver voire déclencher la dessiccation du sol à proximité et entraîner l'apparition de désordres localisés.

2.2. MÉTHODOLOGIE

La méthodologie de cartographie de l’aléa développée par le BRGM a été mise au point à partir d’études similaires menées d’abord dans le département des Alpes de Haute-Provence (Chassagneux et al., 1995 ; Chassagneux et al., 1996) et des Deux- Sèvres (Vincent et al., 1998), puis dans l’Essonne (Prian et al., 2000) et en Seine- Saint-Denis (Donsimoni et al., 2001). Elle a été validée par le Ministère en charge de l’environnement et est désormais appliquée dans le cadre d’un programme qui concernera à terme l’ensemble du territoire métropolitain (Vincent et al., 2008), ce qui permettra d’obtenir des résultats homogènes au niveau national. Les départements voisins du Vaucluse, du Gard et de la Drôme ont déjà fait l’objet d’une telle étude, alors

18 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

que la cartographie de l’aléa est en cours de validation dans les départements de l’Isère, de la Loire et de la Lozère, et en cours de réalisation dans le département de la Haute-Loire, suivant la même méthodologie.

2.2.1. Cartographie des formations argileuses ou marneuses

La cartographie des formations argileuses et marneuses du département a été réalisée à partir des cartes géologiques éditées par le BRGM à l’échelle 1/50 000 et qui ont fait l’objet d’un travail d’harmonisation préalable afin d’établir une carte géologique départementale harmonisée (Saint Martin, 2009). Ont également été prises en compte des coupes de forage de la Banque des données du sous-sol (BSS) gérée par le BRGM, complétées et actualisées par quelques données ponctuelles issues des rapports d'expertise de sinistres ou d’études géotechniques locales.

Pour cela, toutes les formations argileuses ou marneuses du département, y compris les formations superficielles d’extension locale, ont été inventoriées puis cartographiées. Des regroupements ont été réalisés dans une seconde étape, en considérant que des natures lithologiques voisines laissaient supposer des comportements semblables vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Cela a permis d’aboutir à la carte départementale synthétique des formations argileuses au sens large. Cette cartographie a été réalisée à l'échelle 1/50 000 (qui correspond donc à l’échelle de validité de la donnée brute), numérisée, puis synthétisée et présentée hors-texte à l’échelle 1/125 000.

2.2.2. Caractérisation lithologique, minéralogique et géotechnique des formations

L’étude des formations argileuses retenues a amené à qualifier, pour chacune d’entre elles, la proportion de matériau argileux présent dans la formation, ce qui constitue sa caractérisation lithologique.

L’analyse des notices des cartes géologiques, complétée par une revue bibliographique et des analyses spécifiques, a permis de définir les caractéristiques minéralogiques des formations retenues, et en particulier de répertorier la présence et la proportion des minéraux gonflants (smectites, interstratifiés…) dans la fraction argileuse.

La caractérisation du comportement géotechnique des formations argileuses du département a été essentiellement établie sur la base du dépouillement et de la synthèse de résultats d’analyses réalisées par plusieurs bureaux d’études dans différents cadres (projets de construction ou d’aménagement, études post-sinistres…) mais également à partir d’analyses laboratoire d’échantillons prélevés dans le département.

Pour des formations géologiques qui s’étendent au delà du département et pour lesquelles les données sont rares, nous avons repris les caractéristiques recueillies lors de l’établissement de la carte d’aléa des départements voisins.

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 19 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

2.2.3. Examen des autres facteurs de prédisposition et de déclenchement

Les facteurs ponctuels de prédisposition ou de déclenchement que sont notamment la végétation arborée, les actions anthropiques ou les défauts de construction, n’ont pas été pris en compte dans la mesure où leur impact est purement local et ne peut être cartographié à une échelle départementale.

L’analyse des conditions météorologiques et de la répartition spatiale des déficits pluviométriques n’est pas apparue non plus comme un élément discriminant à l’échelle du département. Ce critère n’a donc pas été pris en compte dans l’élaboration de la carte départementale de l’aléa.

Le contexte hydrogéologique a fait l’objet d’une analyse spécifique sur la base d’éléments issus des notices de cartes géologiques et de rapports du BRGM sur le sujet. L’influence des nappes est cependant difficile à mettre en évidence à une échelle départementale dans la mesure où elle dépend souvent de conditions très locales. C’est pourquoi, ce critère n’a pas non plus été retenu dans l’élaboration de la carte départementale de l’aléa.

Enfin, le facteur géomorphologique n’a pas été non plus pris en compte dans la cartographie, même s’il s’agit d’un élément pouvant conditionner la survenance d’un sinistre, dans la mesure où des défauts de réalisation et de conception de fondations sont plus fréquents sur des terrains en pente et s’ajoutent à de fortes variations de teneur en eau entre l’aval et l’amont de la construction. Ainsi, il a été jugé préférable d’établir la cartographie en partant des contours des formations lithologiques plutôt que de se baser sur un découpage en unités géomorphologiques homogènes.

2.2.4. Carte de susceptibilité

En définitive, la carte départementale de susceptibilité au retrait-gonflement a été établie à partir de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses du département, après évaluation du degré de sensibilité de ces formations. Les critères utilisés pour établir cette hiérarchisation sont les caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique de ces formations.

2.2.5. Recensement et localisation géographique des sinistres

Afin d’établir la cartographie de l’aléa retrait-gonflement (qui correspond, rappelons-le, à la probabilité d’occurrence du phénomène), la carte départementale de susceptibilité au retrait-gonflement a été corrigée en prenant également en compte la sinistralité observée à ce jour pour chacune des formations identifiées comme potentiellement sujettes au phénomène. Pour ce faire, un recensement des sinistres imputés à la sécheresse a été effectué auprès de l’ensemble des communes du département. Ces données ont été complétées par les dossiers conservés par la Préfecture et la Caisse Centrale de Réassurance ainsi que par certains bureaux d’études ou entreprises qui ont accepté que leurs archives soient exploitées à cet effet.

20 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Après élimination des doublons (sinistres récurrents sur un même site ou données identiques issues de sources différentes), ce sont 332 sites de sinistres qui ont été localisés sur cartes topographiques de l’IGN à l’échelle 1/25 000. Ils sont répartis dans 56 communes (dont 7 ayant déjà fait l’objet d’une reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle) et l’échantillon, bien que non exhaustif, peut donc être considéré comme représentatif de l’occurrence spatiale du phénomène dans le département de l’Ardèche.

2.2.6. Détermination des densités de sinistres

Pour chacun des sinistres recensés, la nature de la formation géologique affectée a été déterminée par superposition avec la carte des formations argileuses et marneuses du département. Ceci a permis de déterminer le nombre de sinistres recensés pour chacune des formations géologiques susceptibles et, par suite, de calculer une densité de sinistres par formation (en pondérant par la surface d’affleurement de chacune des formations, afin d’obtenir des chiffres comparables entre eux).

Dans un souci de rigueur et étant donnée la grande diversité du taux d’urbanisation d'un point à un autre du département, il est apparu nécessaire, conformément à la méthodologie adoptée au niveau national, de pondérer ces densités de sinistres par la surface réellement bâtie de chacune des formations géologiques. Cette surface a été calculée à partir de la couche « bâti » de la BDTopo de l’IGN, mise à disposition par la DDEA de l’Ardèche dans le strict cadre de cette étude. Le phénomène de retrait- gonflement des sols argileux affectant essentiellement les structures légères correspondant aux habitations individuelles, il a été choisi d’exclure de ce calcul de surface les bâtiments industriels, agricoles et commerciaux, religieux, sportifs, administratifs ou de transport, ainsi que les châteaux et divers monuments. Au final, les seuls bâtiments pris en compte dans le calcul sont ceux correspondant à la catégorie « autre » et à la nature « autre » de la BDTopo.

Ainsi, une hiérarchisation des formations géologiques argileuses et marneuses a été réalisée en fonction du taux de sinistralité ramené à 100 km2 de formation géologique réellement bâtie.

2.2.7. Carte d’aléa

La carte départementale d’aléa a été établie à partir des contours de la carte de synthèse des formations argileuses ou marneuses : le niveau d’aléa vis à vis du phénomène de retrait-gonflement a été défini en croisant, pour chaque formation, la note de susceptibilité et la densité de sinistres ramenée à 100 km2 de formation bâtie, en donnant toutefois un poids deux fois plus important à la susceptibilité. La carte obtenue est numérisée et son échelle de validité est le 1/50 000.

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Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

3. Présentation du département de l’Ardèche

3.1. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE

Le département de l’Ardèche, situé dans la partie sud-est de la France, est rattaché administrativement à la région Rhône-Alpes (Illustration 2). L’Ardèche est localisée à l’extrême ouest de la région et est limitrophe des départements de la Loire (région Rhône-Alpes), de l’Isère (région Rhône-Alpes), de la Drôme (région Rhône-Alpes), du Vaucluse (région PACA), du Gard (région Languedoc-Roussillon), de la Lozère (région Languedoc-Roussillon), et de la Haute-Loire (région Auvergne).

D’une superficie de 5 571 km² (données BD Carto en coordonnées cartésiennes Lambert II), le département est divisé en 339 communes, 33 cantons et 3 arrondissements. Le chef-lieu est la ville de Privas et les deux sous-préfectures sont Largentière et Tournon-sur-Rhône. En 2006, l’Ardèche comprenait 306 238 habitants (données INSEE) et présentait une densité de population de 55 hab./km², largement inférieure à la moyenne nationale.

Illustration 2 – Localisation du département de l’Ardèche en France

Situé sur la bordure sud-orientale du Massif Central, le département est longé à l’est par le Rhône (Illustration 3), et présente une morphologie très contrastée avec des altitudes variant entre 40 m au confluent du Rhône et de la rivière Ardèche, et 1 754 m au Mont Mézenc. L’Ardèche correspond à l’ancien pays du Vivarais, vaste plateau

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 23 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

incliné du nord-ouest vers le sud-est, profondément entaillé par les vallées de l’Ardèche, de l’Eyrieux, du Doux et de leurs affluents.

Illustration 3 - Le département de l’Ardèche et ses principales communes (image extraite du site internet www.1france.fr)

3.2. CONTEXTE GEOMORPHOLOGIQUE

D'un point de vue géomorphologique, cinq grands ensembles peuvent être distingués (Illustration 4) :

- Le Haut-Vivarais et les Cévennes, qui correspondent au socle cristallin et cristallophyllien. Affleurant entre la vallée du Rhône à l’est et la ligne de crête des Bouttières au nord-est, les Monts Vivarais correspondent à la bordure sud-est du Massif Central et présentent une altitude variant de 1 000 à 1 700 m. Les Cévennes s’étendent plus au sud, à des altitudes plus basses comprises entre 400 et 1 000 m.

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- La Montagne (ou Velay sud-oriental), constituée des granites du Velay recouverts en leur centre de coulées volcaniques d’où émergent des pitons et des sucs (Mézenc et Gerbier de Jonc). Située en bordure occidentale du département avec une altitude moyenne de 1 100 m, c’est là que se trouvent la source de la Loire et le lac de cratère d’Issarlès (à 1 000 m d’altitude).

- Le plateau des Coirons, formé de coulées de basalte. Situé à l’est du département, ce plateau large de 11 km et situé à environ 800 m d’altitude, étale ses coulées de basalte sur 18 km en direction du Rhône.

- Le Bas-Vivarais, correspondant au substratum composé de roches sédimentaires essentiellement calcaires et marneuses (prolongé par le plateau des Gras). Localisé au sud du département, à une altitude de 300 m environ, il est incisé profondément par la rivière Ardèche jusqu’au Rhône.

-La vallée du Rhône, assimilée à des dépôts détritiques plio-quaternaires. Située à la limite est du département, le couloir est très étroit en rive droite du fleuve qui coule presque au pied du Vivarais.

Illustration 4 – Principales unités morphologiques du département de l’Ardèche (Saint Martin, 2009)

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 25 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

3.3. CONTEXTE CLIMATIQUE Le climat de l’Ardèche est relativement varié, peut-être un des plus variés de France. Capable de recevoir des chutes de neige records pour des régions de plaine en vallée du Rhône (29 décembre 1972, début janvier 1997…), capable de cumuls de neige parfois très importants sur ces reliefs (congères atteignant 2-3 m voir plus signalées en 2005 par exemple), capable de recevoir des précipitations diluviennes lors des épisodes cévenols d’automne (ou parfois de printemps) notamment dans sa partie sud, le département n’est pas non plus à l’abri de températures extrêmement basses (principalement sur les hauts-plateaux), ou extrêmement hautes (bas vivarais et vallée du Rhône). Il subit de multiples influences allant de méditerranéennes au sud à semi- océanique voir continental au nord ce qui n’est pas simplifié par la présence de nombreux reliefs à plus de 1 000 m d’altitude.

- En Bas Vivarais ainsi qu'en Basse Vallée du Rhône, les traits méditerranéens dominent nettement. Eté chaud, avec de longues périodes sèches, interrompues par des manifestations orageuses parfois violentes; automne marqué par des épisodes de pluies abondantes appelés épisodes cévenols, hiver en général assez sec et doux, avec très peu de neige, printemps assez bien arrosé, surtout en avril. La durée d'insolation annuelle avoisine les 2 500 heures. Le vent du nord (Mistral) peut être violent, principalement en vallée du Rhône, et occasionne des abaissements de température soudains et durables. La moyenne pluviométrique annuelle se situe autour de 900 mm (854 mm à Bourg Saint-Andéol).

- Les Cévennes connaissent un climat assez similaire mais dont les extrêmes sont accentués par l’altitude : les orages y sont donc beaucoup plus fréquents en été et les épisodes pluvieux souvent plus intenses notamment les épisodes cévenols. De même la neige est fréquente en hiver et peut être très abondante. La moyenne pluviométrique y est relativement élevée, autour de 1 600 mm, se rapprochant et dépassant par endroit les 2 000 mm par an (par exemple 1 823 mm à Valgorge et 2 080 mm de maximum à Loubaresse).

- Les Montagnes des Boutières ainsi que les Hauts Plateaux connaissent des hivers rudes, avec de nombreuses chutes de neige et un vent glacial, la Burle, qui peut interdire toute circulation à cause des congères. Les étés y sont doux, mais souvent orageux le soir. La brièveté des saisons intermédiaires rend les transitions et les contrastes thermiques plus sensibles. La moyenne pluviométrique annuelle se situe entre 1 100 et 1 300 mm, parfois plus (Issarlès : 1 149 mm, Arcens 1 126 mm, Cros de Géorand 1 341 mm).

- Le Haut et le Moyen Vivarais, connaissent un climat mélangeant les caractères océaniques et continentaux : pluies assez fréquentes et plutôt bien réparties sur l'ensemble de l'année, avec un maximum en automne et un minimum en hiver. Cependant les pluies des perturbations océaniques venant de l’ouest sont généralement assez faibles et même parfois inexistantes en raison de l’abri constitué par le Massif Central qui bloque les précipitations plus à l’ouest. Cependant la neige n'est pas rare et tombe parfois en bonne quantité grâce à l’altitude moyenne (souvent supérieure à 400 m). Le printemps est assez maussade et bien contrasté avec des possibilités de gelées tardives comme de chaleurs précoces. L’été est généralement

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assez agréable mais les orages se produisent de manière régulière et sont parfois violents. L'insolation dure plus de 2 000 heures par an. Le vent fort s'observe assez rarement, sauf sur les crêtes, mais quand il souffle du sud, il devient très turbulent voir destructeur. La moyenne pluviométrique annuelle se situe entre 750 et 1 100 mm par an (Saint Marcel les Annonay : 786 mm, Vocance : 867 mm, Lalouvesc 1 033 mm).

- La vallée du Rhône au nord de Montélimar connaît à peu près les mêmes caractéristiques mais en raison de son altitude plus faible (de 100 à 200 m), la neige y est plus rare et moins abondante, de même que les orages sont un peu moins fréquents et moins violents. En revanche on y retrouve des précipitations souvent très abondantes en automne lorsqu’elles remontent de Méditerranée et plus faibles en hiver lorsqu’elles arrivent de l’Atlantique. Les températures sont parfois très chaudes en été, variables et contrastées au printemps. En hiver on retrouve un dégradé sud-nord avec des températures assez clémentes au sud de Valence mais devenant de plus en plus rigoureuses en allant vers le nord. La moyenne pluviométrique annuelle est comprise entre 700 et 900 mm (Andance 805 mm, Saint-Montan : 868 mm).

- Enfin le Massif du Coiron, à 800 m d'altitude, connaît un climat atypique : sa forte individualité géographique se retrouve dans les variations accentuées de son climat, non seulement d'une saison à l'autre, mais aussi en de courts intervalles : il peut en fait presque être considéré comme un mélange des divers climats régnant en Ardèche : ni vraiment montagnard, ni vraiment méditerranéen, il ne partage pas non plus les mêmes caractéristiques que le haut et moyen Vivarais ou que la vallée du Rhône, ce qui rend ainsi son climat unique et fort complexe à l’image du climat ardéchois…

De façon globale, l’Ardèche affiche une pluviosité annuelle de 1 076 mm, avec trois mois d’été de juin à septembre où la pluviosité est inférieure à 80 mm par mois.

La pluviométrie s’exacerbe par contre au printemps et surtout en automne, où les précipitations sont de type cévenol seul (plus de 160 mm de pluies en moyenne). Les mois de septembre, octobre et novembre reçoivent plus du tiers des précipitations annuelles.

Pour les températures, les maxima dépassent en moyenne les 25° C de juin à septembre avec 27 jours à plus de 30° C entre juillet et août (Illustration 5).

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Illustration 5 - Diagramme des précipitations-températures dans le département de l'Ardèche (source Météo France: http://www.meteo.fr)

3.4. CONTEXTE GÉOLOGIQUE

La description du contexte géologique du département de l’Ardèche s’appuie sur la carte géologique de la France au 1/1 000 000 (Illustration 6).

• Le socle cristallin et cristallophyllien

Ce complexe de roches se compose de deux principaux sous ensembles :

¾ Les roches plutoniques correspondant essentiellement aux granitoïdes issus de l’orogenèse de collision varisque (orogenèse cadomienne et hercynienne entre –600 et –280 millions d’années). Ces roches sont distinguées par les granites de Bornes porphyroïdes calco-alcalins et les granitoïdes qui se localisent dans le Haut Vivarais.

¾ Les roches métamorphiques (micaschistes, orthogneiss, migmatites, leptynites).

• Les dépôts sédimentaires mis en place entre le Carbonifère et le Quaternaire (au Sud-est)

¾ Les formations houillères (Carbonifère) sont représentées par des grès conglomératiques à passées silteuses.

¾ Le Permien affleurant de Largentière à la vallée de la Lande, est constitué de séries gréseuses, d’arkoses et de silts.

28 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

¾ Les formations triasiques, présentes dans l’ouest du Bas-Vivarais, se composent de grès grossiers arkosiques avec des alternances d’argilites sableuses.

¾ Le Jurassique, affleurant sur une bande de 70 kilomètres de long orientée SW/NE, se constitue de trois séries majeures. Le Lias, à dominante calcaire, peut localement contenir des marnes, grès et dolomies. Le Dogger débute par une série calcaréo-gréseuse (calcaire noir à lentilles gréseuses ou glauconieuses), puis, le calcaire devient de plus en plus marneux du Bathonien supérieur au Callovien. Le Malm, qui à sa base débute par des niveaux oxfordiens à calcaires grumeleux compacts, se termine par des calcaires alternant avec des marnes noires.

¾ Les formations du Crétacé se trouve dans le Bas-Vivarais selon une direction NE/SW. Le Crétacé inférieur, débute par des marno-calcaires affleurant sur la marge épicontinentale du Massif Central. A la fin du Crétacé inférieur, les séries albiennes à sables, grès, marnes et poudingues sont observées. Le Crétacé supérieur laisse place à des marno-calcaires à lentilles gréseuses. Dans sa partie terminale apparaissent des marnes sableuses à niveaux lacustres.

¾ L’Eocène et l’Oligocène sont constitués de dépôts d’argiles sableuses rouges, mais aussi de conglomérats issus de l’érosion des calcaires urgoniens.

¾ Le Miocène correspond aux dépôts fluviaux lacustres (sables et argiles à chailles) d’origine aquitaine sur les basaltes du plateau du Mézenc.

¾ Le Pliocène marin est formé de sables molassiques micacés alternant avec des marnes argileuses et des débris végétaux.

¾ Les dépôts quaternaires sont essentiellement d’origine alluviale. Ils sont composés de sables, limons en surface et caillouteux en profondeur.

Le volcanisme s’étend du Tertiaire (Mio-pliocène) au Quaternaire (Pléistocène).

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 29 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Illustration 6 - Carte géologique au 1/1 000 000 de l'Ardèche (Saint Martin, 2009)

3.5. CONTEXTE HYDROGÉOLOGIQUE

Le contexte hydrogéologique est extrait de la synthèse réalisée en 1981 par le Service régional de l’aménagement des eaux en Rhône-Alpes (SRAE) et diffusé par la DIREN.

Dans le département de l’Ardèche, 13 aquifères principaux peuvent être rencontrés :

1 – Les alluvions rive droite du Rhône entre Limony et Andance : série de nappes phréatiques séparées par des seuils rocheux.

30 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

2 – Les alluvions rive droite du Rhône entre Vion et Sarras : alluvions épaisses, en moyenne de 10 à 15 m, pouvant aller de quelques mètres en bordure à plus de 40 mètres dans les sillons de surcreusement.

3 – Les nappes du confluent Rhône – Doux : la nappe du Doux et celle du Rhône se retrouvent. Les alluvions du Rhône sont épaisses de 10 à 20 m.

4 – Les alluvions rive droite du Rhône entre Chateaubourg et Charmes : alluvions de l’Embroye – Ozon (7 à 10 m d’alluvions grossières sous 1 à 3,50 m de limons argileux) et alluvions rhodaniennes (10 à 20 m, perméabilités variables, niveau de base lié au niveau du fleuve).

5 – Les nappes du confluent Rhône-Eyrieux : nappe libre qui peut devenir captive localement, nappe en relation étroite avec l’Eyrieux.

6 – Les alluvions rive droite du Rhône entre Le Pouzin et Viviers : substratum de la vallée sous une dizaine de mètres d’alluvions.

7 – Les nappes de la région de Bourg-Saint-Andéol : les alluvions du Rhône (substratum à 6 à 8 m de profondeur avec surcreusements locaux de 13 m, nappe recouverte par 1 à 3 m de limon sablo-argileux de débordement), le karst urgonien (épaisse séquence de calcaire avec nombreuses failles présentant des circulations souterraines mises en charge par les marnes), et les nappes du confluent Rhône- Ardèche (seules les alluvions de la basse terrasse à 5 à 10 m) présentent un intérêt aquifère. Nappe protégée par une épaisse couche de 3 à 4 m de limon sableux.

8 – Les alluvions de l’Ardèche entre Vallon-Pont-d’Arc et Saint-Maurice : peu étendues, peu épaisses (7 à 10 m), contiennent des nappes d’accompagnement de la rivière et il existe des terrasses alluviales plus hautes alimentées très exceptionnellement par l’Ardèche en période de grandes crues.

8 bis – Les alluvions de l’Ardèche entre Lalevade – Aubenas et Vogüe : alluvions sur des épaisseurs allant de 1 à 5 m en moyenne selon le lieu (et faibles épaisseurs mouillées).

9 – Les alluvions du Chassezac et de la Beaume : alluvions peu argileuses, d’une épaisseur souvent inférieure à 10 m, recouvertes d’une couche de limon plus ou moins sableux pouvant atteindre 2 m d’épaisseur. Surface de la nappe près du sol et épaisseur mouillée de 2 à 3 m d’épaisseur le plus souvent.

10 – Les pertes de l’Ardèche et résurgences dans le karst jurassique d’Aubenas (eaux de l’Ardèche et de la nappe s’infiltrant à travers les affleurements de calcaire fissuré sur 400 à 500 m, avant de réapparaître sous forme de résurgences importantes), et les karsts jurassiques Louyre - Coiron et Auzon – Vogüe.

11 – Le karst jurassique du synclinal de la Claysse – Saint-André-de-Cruzières de plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur.

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 31 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

12 – Les systèmes fissurés des basaltes des Coirons : épaisse séquence de coulées basaltiques et de tufs (200 m au maximum) avec intercalations d’alluvions interbasaltiques et des couches rouges d’altération. Circulations d’eau par chenaux dans les bancs calcaires liées à la karstification primitive et à des failles. 13 – Les nappes profondes de la région de Largentière – Aubenas (Trias, Lias, houiller de Prades) – Extension de la bordure des Cévennes.

Illustration 7 – Carte de situation des principaux systèmes aquifères (extrait du rapport SRAE)

32 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

4. Identification et cartographie des formations géologiques à composante argilo-marneuse

4.1. DOCUMENTS ET MÉTHODOLOGIE UTILISÉS

4.1.1. Méthode utilisée

L'objectif est de disposer d'une carte des formations géologiques à dominante argilo- marneuse du département de l’Ardèche, afin d’identifier les zones sujettes au retrait- gonflement.

La première étape a consisté à cartographier, à partir de la carte géologique départementale harmonisée établie spécifiquement dans le cadre de la présente étude (Saint Martin, 2009), toutes les formations argilo-marneuses du département, y compris les formations superficielles d’extension locale, pour en dresser un inventaire et synthétiser les différentes cartes géologiques prises en compte. Des regroupements ont été réalisés dans une seconde étape, en considérant que des natures lithologiques voisines laissaient supposer des comportements semblables vis à vis du phénomène de retrait-gonflement. Cela a permis d’aboutir à la carte départementale synthétique des formations argileuses au sens large.

Cette cartographie a été réalisée à partir des cartes géologiques du BRGM à l’échelle 1/50 000, qui constituent la partie prépondérante des données de base prises en compte pour la réalisation de cette synthèse cartographique, et de la carte géologique harmonisée du département. Les cartes à 1/50 000, réalisées pour un grand nombre d’entre elles dans les années 70-80, avec une représentation répondant aux objectifs de l’époque, peuvent présenter localement des lacunes en ce qui concerne notamment les formations superficielles, et leur fiabilité ponctuelle est parfois limitée. Ces cartes ont été partiellement complétées par la consultation de la Banque des données du Sous-Sol (BSS), gérée par le BRGM dans le cadre de ses missions de service public au titre de l’application du Code Minier, ainsi que d’études diverses, mais toutes les données disponibles n’ont pu être intégrées en raison de leur nombre très élevé. Cette cartographie a été réalisée à l'échelle 1/50 000 (qui correspond donc à l’échelle de validité de la donnée brute), numérisée, puis synthétisée.

L’assemblage (Illustration 8) des cartes géologiques couvrant le département comporte tout ou partie des 23 coupures suivantes, dont les références détaillées figurent en fin de bibliographie : Vienne (746), Annonay (769), Serrières (770), Yssingeaux (792), Saint Agreve (793), Tournon (794), Cayres (815), Le Monastier sur Gazeille (816), Lamastre (817), Valence (818), Langogne (839), Burzet (840), Privas (841), Crest (842), Le Bleymard (863), Largentière (864), Aubenas (865), Montélimar (866), Besseges (888), Bourg Saint Andéol (889), Valreas (890), Alès (912) et Pont Saint Esprit (913). Il est à noter que les feuilles de Le Monastier sur Gazeille et de Privas ont été levées pour les besoins de cette étude.

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 33 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

VIENNEVIENNE

SERRIERESSERRIERES ANNONAYANNONAY SERRIERESSERRIERES

ST-AGREVEST-AGREVE TOURNONTOURNON YSSINGEAUXYSSINGEAUX ST-AGREVEST-AGREVE

LELE MONASTIERMONASTIER LAMASTRELAMASTRE VALENCEVALENCE CAYRESCAYRES LAMASTRELAMASTRE CAYRESCAYRES SUR-GAZEILLESUR-GAZEILLE

CRESTCREST PRIVASPRPRIVASIVAS CRESTCREST LANGOGNELANGOGNE BURZETBURZET

MONTELIMARMONTELIMAR AUBENASAUBENAS MONTELIMARMONTELIMAR LELE BLEYMARDBLEYMARD LARGENTIERELARGENTIERE

BOURG-ST-ANDEOLBOURG-ST-ANDEOL VALREASVALREAS BESSEGESBESSEGES BOURG-ST-ANDEOLBOURG-ST-ANDEOL

PONT-ST-ESPRITPONT-ST-ESPRIT ALESALES PONT-ST-ESPRITPONT-ST-ESPRIT

Illustration 8 – Tableau d’assemblage des cartes géologiques du département de l’Ardèche

A partir de ces cartes géologiques à 1/50 000, harmonisées à l’échelle du département, nous avons identifié les formations argileuses et marneuses ainsi que toute formation pouvant renfermer des intercalations ou des lentilles argileuses ou marneuses significatives. Cette carte a pu être localement modifiée à partir de l’analyse des notices des cartes géologiques précitées ou de la prise en compte de données ponctuelles recueillies lors de l’étude.

4.1.2. Établissement de la carte des formations argileuses au sens large Dans certains cas, les argiles ou marnes constituent la majeure partie de la formation retenue. Mais, dans la grande majorité des cas, les formations géologiques argileuses ou marneuses du département de l’Ardèche sont très hétérogènes. Il peut s’agir :

- soit de formations intrinsèquement hétérogènes, qui sont constituées d’un mélange de différents matériaux dont des argiles ou des marnes, mais également des éléments plus grossiers (limons, sables, graves…). L’argile est soit mélangée avec les autres constituants, soit présente sous forme de niveaux individualisés,

34 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

séparés les uns des autres par des interlits non argileux, répartis selon une séquence complexe et qui peut présenter des variations spatiales. Dans ces conditions, il n’est pas possible, à l’échelle départementale, de distinguer précisément les zones contenant de l’argile de celles où elle est totalement absente, et l’ensemble de ces formations, par nature hétérogène, a été considéré comme argileux ;

- soit de formations à la base très peu argileuses, mais qui, du fait de leur altération, présentent, en de nombreux secteurs, des faciès argileux, notamment dans les premiers mètres de sol.

L’hétérogénéité de ces formations est bien sûr prise en considération lors de la caractérisation de leur susceptibilité vis à vis du retrait-gonflement, notamment au travers de la note lithologique.

La carte des formations argileuses de l’Ardèche constitue finalement une représentation interprétée des zones potentiellement sujettes au phénomène de retrait- gonflement, en fonction des données actuellement disponibles au travers de la représentation cartographique des formations superficielles du département. Dix-neuf formations sont finalement retenues sur cette carte.

4.2. LITHOSTRATIGRAPHIE DES FORMATIONS ARGILEUSES AU SENS LARGE

Ce chapitre dresse l’inventaire des formations géologiques à composante argileuse du département de l’Ardèche identifiées dans le cadre de cette étude et dont l’extension géographique est représentée sur la carte départementale synthétique des formations argilo-marneuses (Illustration 9), également présentée en planche hors-texte à l’échelle 1/125 000.

Une brève description de ces formations est présentée, dans l’ordre stratigraphique, depuis les plus récentes jusqu’aux plus anciennes. Cette description est basée principalement sur les notices des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000. L’annexe 2 présente, pour chaque formation argileuse ou marneuse identifiée, les regroupements effectués à partir de la carte géologique harmonisée du département (Saint Martin, 2009).

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 35 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Illustration 9 - Carte des formations argileuses et marneuses de l’Ardèche

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4.2.1. Formations quaternaires

1- Colluvions polygéniques, cailloutis et éboulis

La formation des Colluvions polygéniques, cailloutis et éboulis occupe une superficie de 177 km² (Illustration 10). Leur composition lithologique dépend de la formation dont ils sont issus et s’avère extrêmement variable.

Au centre-est du département, les digitations du Coiron se tapissent d’éboulis qui se désagrègent progressivement en graviers. Dans les zones humides, les matériaux basaltiques subissent d’importants mouvements de solifluxion.

Les colluvions sont généralement peu épaisses (0,5 à 1 m) et constituées de dépôts limono-argileux, plus ou moins graveleux provenant de l'altération des affleurements marno-calcaires (Sud-Est) et des séries plutoniques et métamorphiques (ouest). Elles sont particulièrement développées sur les marnes du Valanginien.

Illustration 10 – Répartition des Colluvions polygéniques, cailloutis et éboulis

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2- Limons et loess

Cette formation de Limons et loess se situe le long de la bordure est du département et occupe une superficie de 23 km² (Illustration 11). Les lœss éoliens se présentent sous forme de siltites siliceuses avec fractions calcaires et argileuses subordonnées. Ils sont poreux, non stratifiés, plus ou moins consolidés, de teinte jaunâtre à ocre. Certains de ces dépôts pourraient se rapporter au Würm tardif. Divers horizons fossiles sont identifiables dans les lœss ; ils résultent soit de facteurs locaux (niveaux à gley), soit de processus généraux (encroûtements, décarbonatations, rubéfactions,...) qui semblent liés aux périodes chaudes à saisons contrastées (interglaciaires).

Cette formation lœssique qui recouvre essentiellement le versant ouest de la dépression de Saint-Péray, se caractérise par un lœss rissien à poupées fossilisées par un lœss calcaire wurmien, avec parfois un paléosol intercalé, inséparables sur la carte. Localement, ces lœss contiennent des galets de quartzite. Leur épaisseur est variable, de l'ordre de quelques mètres.

Illustration 11 - Répartition des Limons et loess

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3- Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des lits majeurs

Ces Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des lits majeurs se composent de sables, limons, graviers et galets hétérogènes, disposés en lentilles (Illustration 12).

La vallée du Rhône est tapissée par des alluvions modernes sablo-caillouteuses et polygéniques. Leur surface est irrégulière, elle porte la trace des anciens bras du fleuve. Un limon de débordement argilo-sableux, plus ou moins micacé, forme une couverture superficielle discontinue.

L’épaisseur des alluvions rhodaniennes est d’environ une vingtaine de mètres.

Cette formation occupe une superficie de 223 km². On trouve ces alluvions dans toutes les vallées de l’Ardèche.

A l'Ouest, les alluvions sont grossières et essentiellement à matériel granitique et cristallophyllien (alluvions de l’Ardèche). Elles sont très irrégulièrement réparties le long de la vallée.

Illustration 12 - Répartition des Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des lits majeurs

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4- Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio-glaciaires du Würm, Riss, Mindel et Günz

Cette formation fait 131 km² de superficie et regroupe toutes les terrasses glaciaires (Illustration 13). Les alluvions des basses terrasses du Rhône (Bourg-Saint-Andéol, Saint-Just) se composent de sables, d’argiles et de cailloutis rhodaniens polygéniques proches des alluvions fluviatiles plus récentes. Elles s’observent notamment entre Saint-Martin et Bourg-Saint-Andéol où la terrasse à 60-70 m (Wurm) est plus étendue que les autres et est presque continue.

Les alluvions anciennes des basses terrasses forment des terrasses plus ou moins continues situées à 5-15 m au-dessus du cours actuel. Les éléments de composition de ces roches sont essentiellement du quartz, des schistes, des grès, du gneiss et des galets calcaires en aval où la couverture sablo-limoneuse devient importante. Leur épaisseur est comprise entre 2 et 4 m.

Les alluvions anciennes des moyennes et hautes terrasses, correspondent aux terrasses, considérées classiquement comme correspondant au Riss qui dominent l'Ardèche d'une vingtaine de mètres. En surface, il s'agit d'un limon sableux gris, acide, reposant sur une argile sableuse, bariolée, imperméable.

Illustration 13 - Répartition des Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio-glaciaires du Würm, Riss, Mindel et Günz

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4.2.2. Formations tertiaires

5- Marnes marines du Néogène

Cette formation (Illustration 14), constituée d’argiles marines bleues ou grises, plus ou moins sableuses, affleure essentiellement dans la dépression de Saint-Péray au sud du département (5 km²). Ces marnes pliocènes renferment des ostracodes, des spicules d'échinides et surtout une abondante microfaune remaniée provenant des marnes crétacées sous-jacentes. Localement, les argiles plaisanciennes traduisent de fortes influences littorales avec des intercalations sableuses et une macrofaune très réduite.

Entre Saint-Marcel et Saint-Montan, de part et d'autre d’un promontoire de terrains crétacés qui se prolonge sous les alluvions, la succession marine pliocène connaît un rapide épaississement : de 10 à 80 m de puissance en rive ardéchoise, elle passe ainsi à plus de 250 m de puissance sous la plaine alluviale.

Illustration 14 - Répartition des Marnes marines du Néogène

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6- Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo-argileux du Miocène- Oligocène

Cette formation affleure peu sur le département, avec une superficie de 2,4 km² (Illustration 15). La série débute par une assise de grès jaunâtres à nombreux intervalles marneux et quelques bancs discontinus de poudingues à galets calcaires, puis se poursuit par des marnes saumonées, avec quelques passées sablo-gréseuses et de minces bancs irréguliers de conglomérats.

La fraction argileuse de l'ensemble des dépôts de l'Oligocène est marquée par la prédominance de la montmorillonite sur l'illite et la présence constante d'une faible quantité de kaolinite. Le miocène, peu présent, se traduit par des sédiments argilo- sableux lacustres plus ou moins riches en débris végétaux, visibles sur plus de 70 m d'épaisseur (Gourgouras).

Illustration 15 - Répartition des Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo-argileux du Miocène-Oligocène

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7- Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène

Cette formation affleure sur 38 km² de la superficie départementale (Illustration 16). Cet ensemble se constitue d'alternances de poudingues, de marnes versicolores, de calcaires lacustres localement gréseux, de sables et d’argiles rougeâtres, correspondant au remplissage rythmique du fossé. La base des séries continentales est constituée par un conglomérat à blocs arrondis et gros galets (jusqu'à 0,60 m) fortement discordant par rapport au substratum marno-calcaire de l’Hautérivien et Bériasien. Sur ce conglomérat viennent ensuite des argiles orangées, des sables et d'autres conglomérats. Le Stampien supérieur est représenté par des calcaires et marnes à filets de lignite, par des argiles sableuses et par des formations conglomératiques grossières sporadiques qui jalonnent la faille d'Alès.

Illustration 16 - Répartition des Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène

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8- Calcaires et marnes de l'Eocène

Cette formation affleurant sur plus de 6 km² (Illustration 17) au sud du département est daté du Ludien inférieur et/ou moyen. Les calcaires lacustres du Ludien inférieur, également dénommés "calcaires à cyrènes" sont clairs, à tendance localement crayeuse, et forment de petits bancs à débit facile en plaquettes. La puissance de la formation est d'environ 60 m en moyenne. Ces calcaires traduisent la persistance d'un milieu de dépôt très calme. La faune comporte essentiellement des mollusques. La partie sommitale des formations lacustres à cyrènes (20 m) révèle une succession de séquences variées avec des influences continentales plus ou moins exprimées : faciès schisteux à ostracodes, calcaires à végétaux, foraminifères, insectes et poissons.

Illustration 17 - Répartition des Calcaires et marnes de l'Eocène

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9- Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien

Cet ensemble du Ludien occupe une superficie de 4,8 km² au sud du département (Illustration 18). Au nord de la grande faille de Barjac, les calcaires et marnes supérieurs à lignites qui affleurent sont rapidement relayés par une puissante série essentiellement formée de grès et sables roux, d'argiles et de limons avec passées calcaréo-marneuses et rares passées conglomératiques lenticulaires (puissance au moins égale à 200 m). Dans le compartiment faille de Ribes Hautes, un ensemble gréso-argileux à concrétions ferrugineuses (puissance : 60 m), correspondant aux "grès de Montferré", comporte des séquences marneuses.

Le complexe détritique, de La Villette se prolonge en continuité vers le Nord et comble en partie la dépression de Vagnas dont il ravine le substratum d'âge crétacé supérieur et éocène. L'ensemble est constitué par une superposition de séquences plus ou moins grossières à dominante sableuse rubéfiée avec nombreuses et fortes passées de conglomérats très polygéniques à éléments de calcaires à rudistes d'âge barrémo- bédoulien et Coniacien.

Illustration 18 - Répartition des Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien

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4.2.3. Formations secondaires

10- Calcaires argileux à lentilles gréseuses du Cénomanien-Coniacien

Cette formation affleure sur 6,6 km² (Illustration 19) du département entre Vagnas- Salavas et autour de Viviers et Le Teil. Les dépôts turoniens sont à caractère transgressif et reposent en légère discordance sur les divers termes albiens. Ce sont des calcaires gréso-glauconieux, grès carbonatés et brèches. Un faciès classique de cet ensemble est un calcaire à entroques puis des calcaires gréseux bioturbés. L'horizon fossilifère (15 m) précité couvre partiellement les "calcaires à Epiaster" rapportés à la période Cénomanien terminal-Ligérien. On observe ensuite une dominante gréseuse, localement à ciment calcaire avec abondantes bioturbations, lentilles marneuses vers le haut. Localement, le Coniacien est représenté par un complexe marin qui révèle de fortes influences détritiques continentales. L'ensemble (65 m) se présente en bancs irréguliers à lenticulaires avec stratifications obliques.

Illustration 19 - Répartition des Calcaires argileux à lentilles gréseuses du Cénomanien- Coniacien

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11- Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé supérieur

Cet ensemble du Crétacé Supérieur affleure en partie sud du département sur 7 km² (Illustration 20). Le Turonien moyen à supérieur est représenté par des dépôts à affinités deltaïques (40 m d’épaisseur). Il se compose de séquences à base souvent grossière avec galets siliceux et au sommet argilo-sableux à stratifications obliques (20 m).

Le Turonien supérieur est assez bien représenté entre Vagnas et Salavas par des marnes noires et des calcaires à débit en boules (20 m environ), un ensemble de séquences gréso-marneuses (10 à 12 m), une alternance de calcaires argileux et de marnes noires ligniteuses (plus de 15 m) à nombreux lamellibranches.

Le Campanien est formé d’une formation palustre à marnes sableuses, sables, poudingues. Localement, les dépôts continentaux campaniens reposent en discordance sur les assises du Turonien ou sur celles du Coniacien ; on peut y distinguer un ensemble de marnes rouges gréseuses, avec encroûtement et nodules calcaires sporadiques à Microcodium (20 m) puis, au-dessus, une succession à dominante détritique à sables, lits de graviers et de galets de nature variée, conglomérats (environ 50 m).

Illustration 20 - Répartition des Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé supérieur

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12- Sables et calcaires de l'Aptien-Albien

Ce petit ensemble n’affleure que sur 4,9 km² du département (Illustration 21). Il se compose de sables et calcaires datés de l’Aptien-Albien. Les collines aptiennes sont couronnées par des sables grossiers à graveleux de l’Albien (puissance maximale : 40 m) qualifiés de « rutilants » de par la matrice argilo-ferrugineuse d'altération. Localement, les sables à faciès rutilant surmontent une mince assise conglomératique qui les sépare des dépôts gargasiens. On trouve des sables ocres à boules de grès au niveau du Teil constitués de CaCO3 (4,38%), Fe203 (3,09%), argiles (9,53%), quartz (82,88%). Dans leur partie supérieure, les sables s'agglomèrent en boules par endroit. Au sommet, ils forment des bancs gréseux à stratification croisée.

Illustration 21 - Répartition des Sables et calcaires de l'Aptien-Albien

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13- Calcaires et calcaires marneux du Barrémien

Cet ensemble de Calcaires et calcaires marneux du Barrémien occupe une superficie de 52,6 km² (Illustration 22). Le Barrémien basal montre une succession d'alternances régulières à gros bancs calcaréo-argileux de 0,40 à 0,80 m d'épaisseur.

Le Barrémien inférieur (30 m) est représenté par des calcaires argileux bioclastiques riches en algues et à stratifications entrecroisées, en petits bancs, séparés par des interbancs marneux, grisâtres à jaunâtres, ou par des calcaires gris ou bruns.

Le Barrémien supérieur est caractérisé par un calcaire à silex (15m) en alternance avec des passages de plus en plus marneux vers le Nord. La microfaune et la présence de quartz indiquent un milieu peu profond, sans doute un bord externe de plate-forme.

L’épaisseur moyenne du Barrémien est de l’ordre de 120 m.

Illustration 22 - Répartition des Calcaires et calcaires marneux du Barrémien

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 49 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

14- Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur

Cette unité occupe 54,6 km² de superficie (Illustration 23). Elle se compose de plusieurs vires marneuses séparées par des barres calcaires.

Les marnes généralement très fossilifères de la vire intra-urgonienne V3 (puissance: 1 à 15m) surmontent les calcaires bioclastiques rapportés au Barrémien supérieur, qui couronnent les calcaires à rudistes. Le Gargasien inférieur est représenté par 25 à 45 m de marnes noires indurées, avec petits bancs gréso-marneux répétitifs et une macrofaune souvent exclusivement constituée de rostres de Bélemnites. Les marnes et grès bédouliens qui surmontent les calcaires à faciès urgonien ont été largement érodés. L'ensemble bédoulien est plaqué sur la dalle terminale corrodée des calcaires et comporte 5 à 15 m de marnes gréseuses et de grès fins glauconieux. Vers le haut, ces dépôts sont relayés par les marnes noires du Gargasien. A l'Ouest de Bourg-Saint- Andéol, l'ensemble précité tend à se répartir entre une base marneuse (10 m), riche en bioclastes d'origine variée (polypiers, échinides, mollusques), et entre un sommet gréso-glauconieux (5 m) relativement massif.

Illustration 23 - Répartition des Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur

50 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

15- Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien

Cet ensemble affleure sur 446 km² ce qui en fait la plus grande formation argileuse et marneuse retenue (Illustration 24).

Le Berriasien est un calcaire dolomitique massif, avec de minces intercalations marneuses devenant plus fréquentes vers le haut.

Le Valanginien (740 m) se compose d’alternance de marnes et de bancs marno- calcaires, riche en ammonites pyriteuses associées à de nombreuses belemnites. Ces marnes sont très épaisses grises à patine jaunâtre ou blanchâtre, avec de minces intercalations de calcaires argileux se délitant assez facilement.

L’Hautérivien est constitué de calcaires gris, silteux et glauconieux à débit en miches (200 m). Les miches sont emballées par des marnes schisteuses pelliculaires. Le quartz est toujours présent (2 à 8 % en grains clastiques ; 20 à 80 μm). On y voit aussi quelques grains de glauconie, des minéraux résistants (tourmaline, sphène) et des débris charbonneux.

Illustration 24 - Répartition des Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 51 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

16- Calcaires et calcaires argileux du Malm

Cette formation est présente sur 146 km² du département (Illustration 25). Elle se compose essentiellement du Tithonique et du Kimméridgien.

Le Tithonique (épaisseur : 30 m) est représenté par des calcaires blancs, en bancs métriques et assez massifs avec à la base des niveaux grumeleux. Le microfaciès est une micrite à bioclastes. La karstification est intense, particulièrement dans le cœur du synclinal de Saint-André-de-Cruzières.

Le Kimméridgien est formé d’alternances de bancs calcaires de plus en plus épais et massifs et de niveaux grumeleux de moins en moins présents avec une puissance variable de 75 m de moyenne. Les bancs de calcaire sont séparés par de minces niveaux délités de calcaires plus argileux ou de marnes. Ils sont souvent fossilifères. La sédimentation est souvent perturbée par des glissements, des slumps, et des bioturbations. Le karst est moyennement à fortement développé.

Illustration 25 - Répartition des Calcaires et calcaires argileux du Malm

52 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

17- Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm

Cette ensemble regroupe le Jurassique Moyen et Supérieur et affleure sur 82,9 km² (Illustration 26).

Le Bathonien et le Callovien (env 100 m) sont formés par des calcaires, souvent siliceux (Bathonien moyen) et des marnes calcaires admettant des bancs calcaires gris (Bathonien supérieur).

Les bancs sont peu épais (0,20-0,40 m), séparés par des lits marneux dont l'épaisseur est croissante. Les silex constituent des nodules souvent mis en relief par l'érosion, de dimensions décimétriques et de formes rognonneuses.

Des laminations horizontales millimétriques sont souvent perturbées par la bioturbation ; on peut en déduire qu'il s'agit de l'influence très distale des courants de tempête dans un milieu pélagique ou hémipélagique relativement profond.

L’Oxfordien supérieur est constitué d’une alternance de calcaires à grains fins et de marnes noires (Épaisseur moyenne : 20 m).

Illustration 26 - Répartition des Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 53 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

18- Calcaires et calcaires marneux du Lias

Cet ensemble du Jurassique inférieur possède une superficie de 27 km² (Illustration 27).

La base de cette unité (Hettangien) se compose de calcaires noduleux cendrés avec à sa base un ensemble à dominante marneuse (environ 6 m) et de teinte sombre. On peut observer des calcaires gréseux riches en grains de quartz à contours anguleux. Les bancs sont massifs, se divisant en de nombreuses petites lentilles entrecroisées. Cette formation donne de petits reliefs karstiques.

L'ensemble de cette unité contient de nombreux bivalves. L'ondulation des bancs donne une allure noduleuse marquée, encore accentuée par la bioturbation due à des terriers horizontaux. Les marnes sont réduites à de minces joints centimétriques.

Ce sont des biomicrites et des micrites à bioclastes (bivalves, échinodermes), contenant quelques grains de quartz. La silicification est modeste mais s'accentue vers le haut. La partie supérieure est le plus souvent tronquée par la paléosurface anté- Toarcien supérieur.

Illustration 27 - Répartition des Calcaires et calcaires marneux du Lias

54 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

19- Grès triasiques en alternance avec des argilites sableuses et silts versicolores

Cette formation triasique occupe une superficie de 215,7 km² (Illustration 28). Le Trias inférieur se caractérise par une formation détritique de base constitué d’un complexe d'arénites et de rudites siliceuses, de 5 à 50 m de puissance. Les Grès de base (ou Grès de Largentière) sont épais à Gravières (45 m). Ils comprennent des conglomérats à galets de quartz et des grès feldspathiques grossiers en bancs massifs à litage souvent oblique et à matrice silteuse abondante.

La formation bariolée du Keuper est un puissant ensemble (140 m en moyenne) composé de rudites, d'arénites, d'argilites bariolées et de dolomies. La puissance diminue vers le Nord-Ouest, et les termes détritiques l'emportent largement sur les termes ultradétritiques et chimiques. La «Formation bariolée d'Ucel» et les «Grès supérieurs» se composent d’argiles versicolores, dolomies, grès arkosiques avec une épaisseur maximum de 200 m.

Illustration 28 - Répartition des Grès triasiques en alternance avec des argilites sableuses et silts versicolores

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 55 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

4.3. REMARQUES SUR LES FORMATIONS NON ARGILEUSES

Les formations considérées comme non argileuses correspondent essentiellement à des roches magmatiques (granitiques ou basaltiques), des grès du Stéphanien, des roches métamorphiques et des formations quaternaires grossières. Des calcaires du crétacé y sont également représentés.

Parmi ces formations, certaines peuvent néanmoins contenir des lentilles ou des poches argileuses ou marneuses d’extension limitée. Elles n’ont pas été prises en compte à l'échelle de la cartographie départementale. Néanmoins, ces lentilles ou poches argileuses peuvent être localement à l’origine d’un certain nombre de sinistres, mais cela ne justifie pas qu'il faille considérer l'ensemble de la formation comme sujette au phénomène de retrait-gonflement.

56 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

5. Caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique des formations retenues

5.1. CRITÈRES DE HIÉRARCHISATION

5.1.1. Critères retenus

Les critères retenus pour l'élaboration de la carte de susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement concernent la nature lithologique des formations affleurantes à sub- affleurantes, la minéralogie de leur phase argileuse et le comportement géotechnique du matériau. La carte de susceptibilité ainsi élaborée correspond donc à une hiérarchisation des formations géologiques identifiées, en prenant en compte uniquement ces trois critères.

En effet, d’autres critères de susceptibilité, tels que le contexte hydrogéologique, la topographie, la végétation ou le type de fondation du bâti, n'ont pas été pris en compte, la plupart de ces facteurs n'intervenant que de manière très locale et ne pouvant par conséquent être cartographiés à l’échelle départementale.

5.1.2. Méthode de classification

Rappelons que le document de base utilisé pour élaborer la carte de susceptibilité est la carte synthétique des formations argileuses et marneuses du département, laquelle a été établie en tenant compte essentiellement de la nature lithologique des formations.

La seconde étape de cette cartographie consiste à hiérarchiser les formations argileuses et marneuses ainsi identifiées, en fonction de leur plus ou moins grande susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Cette hiérarchisation est basée sur la prise en compte de caractéristiques quantifiables, estimées pour chacune des 19 formations sélectionnées :

- la nature lithologique des terrains constituant en majorité la formation ;

- la composition minéralogique de sa phase argileuse, évaluée à partir de la proportion de minéraux gonflants (smectites et interstratifiés) ;

- le comportement géotechnique du matériau, évalué à partir de la réactivité du sol vis à vis de l'eau, caractérisée par la valeur de bleu, et dans une moindre mesure par l'importance du retrait possible (mesures de retrait linéaire) en cas de dessèchement, ainsi que par l’étendue de son domaine plastique, évaluée par son indice de plasticité.

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 57 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Dans le but d'obtenir un moyen pratique de hiérarchisation entre les différentes formations, la règle adoptée a consisté à utiliser des valeurs seuils, couramment admises dans la littérature, distinguant quatre degrés de susceptibilité (faible, moyenne, forte et très forte). Pour permettre la réalisation de calculs, les grandes classes lithologiques distinguées ont également été affectées d'une note. Pour les trois caractéristiques naturelles des terrains, cela permet d'attribuer une note de 1 à 4 à chacune des formations identifiées.

Les caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique des 19 formations sont successivement présentées dans les paragraphes suivants.

5.2. CRITÈRE LITHOLOGIQUE

5.2.1. Définition du critère lithologique et barème

Ce premier critère, de nature essentiellement qualitative, est utilisé pour caractériser la lithologie des matériaux dominants dans la formation. Il permet de distinguer les terrains essentiellement argileux, de ceux où l’argile est minoritaire. Ce critère intègre donc l’hétérogénéité des formations. L’épaisseur de la formation entre également en ligne de compte, puisque les formations argileuses peu épaisses présentent un potentiel de retrait ou de gonflement moindre que les formations puissantes.

Par convention, la note maximale est attribuée à une argile ou une marne épaisse et continue et la note minimale à une formation hétérogène, présentant des termes argileux non prédominants et discontinus, par exemple sous forme de poches ou de lentilles. Cette caractérisation lithologique des formations est établie sur la base de l’expertise du géologue régional et ne peut être totalement dépourvue d’une certaine subjectivité dans son appréciation. Sa valeur relative en vue d’une hiérarchisation des formations argileuses est cependant difficilement contestable. Le barème d’attribution des notes lithologiques est le suivant (Illustration 29) :

Note Type de formation Susceptibilité lithologique Formation non argileuse mais contenant localement des passées ou des poches argileuses (ex : alluvions avec faible 1 lentilles argileuses, calcaire avec poches karstiques, …) Formation présentant un terme argileux non prédominant moyenne 2 de type calcaire argileux ou sable argileux Formation à dominante argileuse, présentant un terme ou une passée non argileuse (ex : alternance marno- forte 3 calcaire ou sablo-argileuse) ou très mince (moins de 3 m) Formation essentiellement argileuse ou marneuse, très forte 4 d’épaisseur supérieure à 3 m et continue

Illustration 29 – Barème utilisé pour la notation lithologique

58 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

5.2.2. Caractérisation lithologique

Sur la base de ces critères, le tableau de l’illustration 30 permet de synthétiser les différentes notes lithologiques attribuées aux dix-neuf formations potentiellement sujettes au retrait-gonflement, à partir des descriptions issues des notices des cartes géologiques à 1/50 000 et de l’expertise du géologue régional.

Note Num Notation Nom de la formation Litho 1 C-EB Colluvions polygéniques,cailloutis et éboulis 1 2 OE Limons et loess 1 3 Fz Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des lits majeurs 1 Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio-glaciaires du Würm, 4 Fgy 1 Riss, Mindel et Günz 5 m-p1 Marnes marines du Néogène 4 Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo-argileux du 6 m-g 1 Miocène-Oligocène 7 g1-2 Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène 3 8 e7a3-7b Calcaires et marnes de l'Eocène 2

9 e7a-g1a Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien 2

Calcaires argileux à lentilles gréseuses du Cénomanien- 10 c1-3 1 Coniacien 11 c1-5 Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé supérieur 2 12 n5-6 Sables et calcaires de l'Aptien-Albien 1 13 n4-5 Calcaires et calcaire marneux du Barrémien 1 14 n5-6m Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur 3 15 n1-3 Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien 3 16 j6-7 Calcaires et calcaires argileux du Malm 1 17 j3-5 Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm 2 18 j3-4 Calcaires et calcaires marneux du Lias 1 Grès triasiques en alternance avec des argilites sableuses et 19 t 2 silts versicolores

Illustration 30 - Note lithologique des formations argileuses retenues

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 59 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

5.3. CRITÈRE MINÉRALOGIQUE

5.3.1. Définition du critère minéralogique et barème

Les phénomènes de retrait-gonflement s'expriment préférentiellement en présence des minéraux argileux appartenant au groupe des smectites (montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, sauconite), des vermiculites et, dans une moindre mesure, au groupe des interstratifiés, alternance plus ou moins régulière de feuillets de natures différentes, par exemple smectites/illite ou illite/smectites. La caractérisation minéralogique des argiles se détermine par des analyses de diffractométrie aux rayons X.

Les bornes retenues pour la classification minéralogique, basée sur le pourcentage de minéraux gonflants (smectites, vermiculites et interstratifiés) contenus dans la phase argileuse du matériau, sont respectivement 25 %, 50 % et 80 %. Une note minéralogique a été attribuée à chacune de ces formations en utilisant le barème ci- après (Illustration 31).

% moyen de Susceptibilité Note minéralogique minéraux gonflants < 25 % faible 1 25 à 50 % moyenne 2 50 à 80 % forte 3 > 80 % très forte 4

Illustration 31 – Hiérarchisation des formations en fonction du pourcentage de minéraux gonflants

5.3.2. Caractérisation minéralogique

D’une façon générale, les dossiers de demande de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle ne présentent aucune caractérisation qualitative ou quantitative des minéraux argileux composant les formations géologiques identifiées comme sensibles. De rares rapports d’expertise de bâti sinistré, réalisés à la demande des compagnies d’assurance, donnent parfois des indications sur la nature minéralogique des argiles mais sans la quantifier.

Les éléments tirés de la bibliographie sur ce thème sont inégalement répartis selon les formations considérées. Ainsi, la caractérisation d’une seule formation (les Calcaires et calcaires argileux du Malm) a pu être complétée par des données extraites d’articles scientifiques. De ce fait, la plupart des données recueillies pour l’Ardèche proviennent des notices des cartes géologiques au 1/50 000. Ces données ont été complétées par 38 analyses effectuées par le BRGM sur des échantillons prélevés dans le cadre de la présente étude (annexe 4), dans le but d’obtenir des données minéralogiques pour chaque formation. L’illustration 32 illustre les lieux de prélèvements au sein de chaque formation.

60 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Illustration 32 - Localisation des prélèvements pour l'analyse minéralogique

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 61 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Enfin, quelques données recueillies dans des départements voisins lors de la réalisation des cartes d’aléa sont également mentionnées pour les formations d’extension régionale. Ceci concerne les départements du Gard (Colas, 2007), du Vaucluse (Marçot, 2007), de la Drôme (Renault, 2008) et de l’Isère (Méjean, 2009).

Concernant les formations superficielles, les données sont plus rares, notamment au point de vue minéralogique. Ces formations sont par définition très hétérogènes et ont pour origine principale la formation sous-jacente, dont elles reprennent ainsi les caractéristiques. Il faudrait, pour les caractériser pleinement, multiplier les analyses, en de nombreux points et à différentes profondeurs, ce qui exigerait un budget dépassant largement le cadre de ce projet.

Les données exploitées pour les différentes formations à composante argileuse sont résumées ci-après (Illustration 33) :

Données sur les Note N° Notation Formation Données sur le département départements limitrophes minéralogique (30, 26)

1 éch. BRGM : interstratifié smectite/chlorite : 72%, illite et/ou micas : 5%, Colluvions proportion minéraux kaolinite : 23% 1 C-EB polygéniques,cailloutis gonflants : 23% (6 éch.), 3 Notice feuille 889 : fraction et éboulis 53,5% (2 éch.) argileuse composée essentiellement de chlorites et montmorillonites 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : 42%, illite et/ou micas : 40%, kaolinite : proportion minéraux 2 OE Limons et loess 18% gonflants : 21% (moy. 5 3 - interstratifié smectite/chlorite + éch.), 50% (1 éch.) chlorite probable : 66%, illite et/ou micas : 21%, kaolinite : 13% 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite : Alluvions récentes 93%, illite et/ou micas : 7%, fluviatiles et kaolinite probable : <1% - 3 Fz 3 torrentielles des lits interstratifié smectite/chlorite + majeurs chlorite probable : 37%, illite et/ou micas : 28%, kaolinite : 35% 2 éch. BRGM : - chlorite + vermiculite : 10%, illite et/ou micas : 65%, kaolinite : 25% - chlorite + vermiculite probable : 22%, illite et/ou micas : 27%, Alluvions fluviatiles, kaolinite : 51% torrentielles ou fluvio- 4 Fgy Notice feuille 889 : matrice 2 glaciaires du Würm, comportant une phase argilo- Riss, Mindel et Günz ferrugineuse à montmorillonites Notice feuille 865 : L'altération des Alluvions anciennes à éléments de basalte prédominant libère des gravillons emballés dans une

62 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Données sur les Note N° Notation Formation Données sur le département départements limitrophes minéralogique (30, 26)

argile brun-rouge (métahalloysite-montmorillonite à hydroxydes de fer ; Moinereau, 1966)

2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite : proportion de minéraux 80%, illite et/ou micas : 20%, Marnes marines du gonflants : 39 % (moy. 3 5 m-p1 kaolinite probable : <1% 3 Néogène éch. du Gard) - interstratifié smectite/chlorite : 65%, illite et/ou micas : 22%, kaolinite : 13%

Conglomérats, 1 éch. BRGM : proportion minéraux marnes, calcaires et interstratifié smectite/chlorite : 6 m-g gonflants : 40% (1 éch.), 3 dépôts sablo-argileux 75%, illite et/ou micas : 10%, 40% (1 éch.) du Miocène-Oligocène kaolinite : 15%

3 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : 47%, illite et/ou micas : 1%, kaolinite : 52% - interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : 37%, illite et/ou micas probable : <1%, kaolinite : 63% Marnes, sables, proportion minéraux - interstratifié smectite/chlorite : 7 g1-2 argiles et calcaires de gonflants : 48% (moy. 6 3 69%, illite et/ou micas : 11%, l'Oligocène éch.), 63% (moy. 4 éch.) kaolinite : 20% Notice feuille 912 : La fraction argileuse de l'ensemble des dépôts de l'Oligocène est marquée par la prédominance de la montmorillonite sur l'illite et la présence constante d'une faible quantité de kaolinite. 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : 89%, illite proportion minéraux Calcaires et marnes 8 e7a3-7b et/ou micas : 3%, kaolinite : 8% gonflants : 25% (moy. 3 3 de l'Eocène - interstratifié smectite/chlorite : éch.), 15% (1 éch.) 89%, illite et/ou micas : 5%, kaolinite : 6% 3 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite : 96%, illite et/ou micas : 2%, Argiles et marnes kaolinite : 2% - proportion minéraux rouges et interstratifié smectite/chlorite : gonflants : 37,5% (moy. 12 9 e7a-g1a 3 conglomérats du 75%, illite et/ou micas : 1%, éch.), 44,86% (moy. 28 Ludien kaolinite : 24% éch.) - interstratifié smectite/chlorite : 73%, illite et/ou micas : 3%, kaolinite : 24%

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 63 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Données sur les Note N° Notation Formation Données sur le département départements limitrophes minéralogique (30, 26)

2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite : Calcaires argileux à 2%, illite et/ou micas : 2%, lentilles gréseuses du 10 c1-3 kaolinite : 96% 2 Cénomanien- - interstratifié smectite/chlorite : Coniacien 69%, illite et/ou micas : 4%, kaolinite : 27% 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite : Sables à lignites, 56%, illite et/ou micas : 5%, proportion minéraux 11 c1-5 marnes et calcaires kaolinite : 39% - gonflants : 15% (moy. 27 2 du Crétacé supérieur interstratifié smectite/chlorite : éch.), 13% (moy. 103 éch.) 7%, illite et/ou micas : 2%, kaolinite : 91% 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite : 84%, illite et/ou micas : 11%, Sables et calcaires de 12 n5-6 kaolinite : 5% - 4 l'Aptien-Albien interstratifié smectite/chlorite : 91%, illite et/ou micas : 8%, kaolinite probable : 1% 1 éch. BRGM : Calcaires et calcaire interstratifié smectite/chlorite + 13 n4-5 marneux du chlorite probable : 45%, illite 2 Barrémien et/ou micas : 7%, kaolinite : 48% 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite : Marnes du Barrémien 75%, illite et/ou micas : 20%, proportion minéraux 14 n5-6m et de l'Aptien kaolinite : 5% - gonflants : 76,86% (moy. 7 4 supérieur interstratifié smectite/chlorite : éch.), 63% (moy. 2 éch.) 92%, illite et/ou micas : 7%, kaolinite probable : 1% 3 éch. BRGM : - interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : 38%, illite et/ou micas : 28%, kaolinite : 34% Marnes et marno- proportion minéraux - interstratifié smectite/chlorite + 15 n1-3 calcaires du gonflants : 42,44% (moy. 9 3 chlorite probable : 80%, illite Bériasien-Hautérivien éch.), 2% (moy. 15 éch.) et/ou micas : 6%, kaolinite : 14% - interstratifié smectite/chlorite : 73%, illite et/ou micas : 8%, kaolinite : 19% 1 éch. BRGM : interstratifié smectite/chlorite : 63%, illite et/ou micas : 3%, kaolinite : 33% Pagel et al. La fraction argileuse est Calcaires et calcaires principalement constituée d'illite 16 j6-7 3 argileux du Malm et d'illite/smectite, avec également la présence de chlorite et kaolinite. Renac et al. Le pourcentage de smectite déterminé pour la fraction illite/smectite décroît de 45 % à

64 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Données sur les Note N° Notation Formation Données sur le département départements limitrophes minéralogique (30, 26)

la surface jusqu'à 10 % à 600 m de profondeur (de façon non linéaire). Le pourcentage d'argile est proche des 10 % à la surface et croît jusqu'à environ 40 % à 400 m de profondeur. 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/illite et/ou smectite/micas + illite et/ou Marno-calcaires et micas + chlorite possible : 97%, proportion minéraux 17 j3-5 calcaires du Dogger- kaolinite : 3% gonflants : 0% (moy. 14 3 Malm - interstratifié smectite/illite et/ou éch.) smectite/micas possible + illite et/ou micas : 97%, kaolinite : 3% 2 éch. BRGM : - interstratifié smectite/illite et/ou smectite/micas + illite et/ou micas + chlorite possible : 98%, Calcaires et calcaires 18 j3-4 kaolinite probable : 2% 4 marneux du Lias - interstratifié smectite/illite et/ou smectite/micas + illite et/ou micas : 99%, kaolinite probable : 1% 3 éch. BRGM : - interstratifié illite/vermiculite et/ou micas/vermiculite possible + illite et/ou micas : 100% - interstratifié illite/vermiculite et/ou micas/vermiculite Grès triasiques en probable + illite et/ou micas : proportion minéraux alternance avec des 19 t 100% gonflants : 7% (moy. 3 3 argilites sableuses et - interstratifié smectite/chlorite éch.), 2% (moy. 13 éch.) silts versicolores possible mais non quantifiable, illite et/ou micas : 97%, kaolinite : 3% Notice feuille 864 : conglomérat et arkose à matrice argileuse (illite surtout)

Illustration 33 - Données minéralogiques et notation attribuée aux formations à composante argileuse

5.4. CRITÈRE GÉOTECHNIQUE

5.4.1. Définition du critère géotechnique et barème

Ce critère permet d’intégrer dans l’analyse de la susceptibilité le comportement géotechnique du matériau vis à vis du retrait-gonflement.

Le choix et la description des différents essais géotechniques utilisés pour la définition de ce critère sont présentés dans les paragraphes suivants, ainsi que les valeurs seuils retenues pour la détermination de la note géotechnique.

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Les expertises de sinistres qui ont pu être consultées indiquent que le type d'essais effectués sur le terrain dépend des bureaux d'études et varie en fonction de l'objectif assigné à l'étude. Généralement, la reconnaissance de sol se fait par sondage à la tarière (le plus souvent manuelle), parfois en fouille directe. Les essais géotechniques remplissent deux objectifs :

• déterminer les caractéristiques intrinsèques du sol : les essais utilisés sont généralement les limites d’Atterberg (qui permettent de déterminer l’indice de plasticité, IP), le retrait linéaire, l’essai au bleu de méthylène (qui traduit la capacité d’adsorption du sol) et le coefficient de gonflement, éventuellement complétés par une analyse granulométrique pour déterminer le passant à 80 µm. Les analyses sédimentométriques, qui permettraient de déterminer la fraction argileuse du matériau (inférieure à 2 µm), et les analyses aux rayons X, permettant de distinguer le pourcentage de minéraux gonflants sont plus rarement réalisées ;

• caractériser l’état du sol, et notamment son état de dessiccation en effectuant des mesures de teneurs en eau, généralement à plusieurs profondeurs. En comparant ces valeurs avec les limites d’Atterberg du matériau, il est possible de savoir dans quel état de consistance se trouve le matériau in situ (état solide avec ou sans retrait, plastique ou liquide). D’autres essais peuvent également être mis en œuvre, comme la mesure du rapport de gonflement.

Seuls les résultats des essais correspondant aux caractéristiques intrinsèques du sol sont pris en compte dans le cadre de cette étude, puisqu’il s’agit de déterminer la susceptibilité au retrait-gonflement de chaque formation. En effet, les résultats des essais caractérisant l’état du matériau varient au cours du temps en fonction de l’humidité du sol : ils sont donc utiles aux experts, pour diagnostiquer les causes d’un sinistre et déterminer dans quel état se trouve le sol par rapport au niveau d’équilibre, mais ne sont pas pertinents pour caractériser la susceptibilité du matériau au retrait- gonflement.

Les études géotechniques après sinistres sont souvent complétées par un ou plusieurs essais pressiométriques (ou parfois au pénétromètre dynamique), dont l’objectif est la vérification de la capacité portante du sol et le dimensionnement ultérieur éventuel de micropieux, si les résultats de l’expertise indiquent qu’une reprise en sous-œuvre des fondations est nécessaire. Ces données ne sont pas utilisées dans le cadre de la présente étude.

Les principaux essais dont les résultats ont été ici utilisés pour caractériser le comportement géotechnique du matériau vis à vis du phénomène de retrait-gonflement sont la valeur de bleu, le retrait linéaire, et l’indice de plasticité. Ces essais sont présentés dans les paragraphes suivants, sachant que les deux essais les plus représentatifs de l’aptitude d’un sol au retrait-gonflement sont la valeur de bleu et le retrait linéaire.

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5.4.2. Teneur en eau (Wn)

Les profils de teneur en eau en fonction de la profondeur de prélèvement (constitués généralement d’une dizaine de mesures réalisées à différentes profondeurs, jusqu'à 4 à 5 m) donnent des indications intéressantes sur la teneur en eau des couches superficielles au moment de la mesure, et par conséquent de leur éventuel état déficitaire.

D'une manière générale, les courbes de profil hydrique sont assez hétérogènes, en « dents de scie », en raison de l'hétérogénéité des matériaux de surface. Les teneurs en eau sont généralement plus faibles en surface, jusqu'à 3 m de profondeur, ce qui traduit bien un assèchement (réversible) des couches superficielles. Pour de nombreux sinistres cependant, la teneur en eau est supérieure en surface (1 à 2 m de profondeur), ce qui indique qu'il y a eu ré-humidification des couches superficielles.

Les profils de teneur en eau exigent d'être interprétés avec précaution. En tout état de cause, la signification de ces profils hydriques ne peut être que locale, à la fois dans l'espace (des sondages effectués à quelques mètres de distance indiquent souvent des variations importantes) et dans le temps (ils indiquent seulement le degré d'humidification du sol au moment de la mesure et sont donc susceptibles d'évolution). Ce type de mesure présente un grand intérêt lors de l'expertise d'un sinistre, mais n'apporte en définitive que peu d'information dans le cadre d'une étude de la susceptibilité à l'échelle départementale.

5.4.3. Indice de plasticité (Ip)

Il est calculé à partir des limites d'Atterberg qui mettent en évidence l'influence de la teneur en eau sur la consistance du matériau fin. Cet indice correspond à la différence entre la limite de liquidité (Wl) et la limite de plasticité (Wp) du matériau. Il représente donc l'étendue du domaine plastique et donne une indication sur l'aptitude du matériau argileux à acquérir de l'eau.

On considère généralement que la susceptibilité d'une argile au retrait-gonflement varie en fonction de l'indice de plasticité Ip de la manière suivante (Illustration 34) :

Indice de plasticité Susceptibilité Note IP < 12 faible 1 12 ≤ IP < 25 moyenne 2 25 ≤ IP < 40 forte 3 IP ≥ 40 très forte 4

Illustration 34 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction de l’indice de plasticité de la formation

L’expérience acquise au travers des études déjà réalisées montre cependant que ces coupures sont mal corrélées avec les valeurs de bleu (paragraphe suivant) et que des adaptations sont nécessaires. En particulier, les seuils à 12 et 25 semblent plutôt devoir être décalés vers 15 et 30.

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5.4.4. Essais au bleu de méthylène (Vb)

Ils permettent d'évaluer la surface spécifique d'échange d'un matériau argileux, ce qui constitue un bon indicateur de sa susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement.

Cet essai a été développé par Tran Ngoc Lan (1977) et adopté comme procédure d'essai officielle des Laboratoires des Ponts et Chaussées, puis normalisé (norme AFNOR NF P 18-592). Il consiste à mesurer la capacité d'adsorption en bleu de méthylène, c’est-à-dire la quantité de ce colorant nécessaire pour recouvrir d'une couche mono-élémentaire les surfaces externes et internes de toutes les particules argileuses présentes dans 100 g de sol. On appelle cette quantité, la valeur de bleu, notée Vb et exprimée en grammes de bleu par 100 g de matériau. On considère généralement (Chassagneux et al., 1998) que la sensibilité d'un matériau argileux varie de la manière suivante en fonction de la valeur de bleu notée Vb (Illustration 35) :

Valeur de bleu Susceptibilité Note < 2,5 faible 1 2,5 à 6 moyenne 2 6 à 8 forte 3 > 8 très forte 4

Illustration 35 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction de la valeur au bleu de méthylène de la formation

5.4.5. Retrait linéaire (Rl)

La valeur du retrait linéaire est un indicateur de l’importance du retrait volumique possible d’un sol lors de son assèchement. Initialement, le sol est saturé en eau. Lorsque la teneur en eau diminue, son volume total diminue, puis se stabilise. Ce processus de diminution de la teneur en eau se traduit par deux phases successives. Lors de la première, les grains constituant le sol se rapprochent, mais le sol reste toujours saturé : la variation de volume du sol est donc proportionnelle à la diminution de la teneur en eau. Lors de la seconde, les grains sont en contact et ne peuvent plus se rapprocher, l’élimination de l’eau ne fait plus varier le volume du sol, mais se traduit par sa désaturation. La teneur en eau correspondant à ce palier est appelée limite de retrait. Plus cette valeur est faible, plus la variation de volume peut être importante et plus le tassement induit en cas de dessiccation sera grand. Les coupures suivantes ont été proposées (Mastchenko, 2001) pour caractériser le potentiel de retrait avec ce paramètre (Illustration 36) :

Retrait linéaire Susceptibilité Note Rl < 0,4 faible 1 0,4 ≤ Rl < 0,65 moyenne 2 0,65 ≤ Rl < 0,75 forte 3 Rl ≥ 0,75 très forte 4

Illustration 36 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction du retrait linéaire de la formation

68 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Seules quelques valeurs de retrait linéaire ont pu être collectées dans le cadre de la présente étude.

5.4.6. Coefficient de gonflement (Cg)

L'essai de gonflement à l'œdomètre (ASTM 90) consiste à mesurer une amplitude de gonflement à la suite d'un apport d'eau. Il est par conséquent fortement conditionné par l'état initial de saturation en eau du sol considéré. En effet, pour un même sol, le gonflement relatif sera d'autant plus grand que le sol était initialement plus sec. Cette observation souligne l'intérêt d'associer ces essais avec la réalisation d’un profil hydrique. Ainsi la pression de gonflement ne constitue pas une caractéristique intrinsèque du sol, les valeurs dépendant fortement de l'état de saturation initial du sol considéré. Le potentiel de gonflement peut cependant être caractérisé par le coefficient de gonflement Cg (pente de la droite de déchargement observée dans un essai œdométrique) qui permet d’évaluer le potentiel de gonflement des formations argileuses identifiées (Illustration 37) :

Coefficient de gonflement Susceptibilité Note Cg < 0,025 faible 1 0,025 ≤ Cg < 0,035 moyenne 2 0,035 ≤ Cg < 0,055 forte 3 Cg ≥ 0,055 très forte 4

Illustration 37 – Barême d’évaluation de la susceptibilité au retrait-gonflement en fonction du coefficient de gonflement de la formation

Aucune valeur de ce paramètre n’a pu être obtenue dans l’Ardèche.

5.4.7. Caractérisation géotechnique

Les sources des données ici présentées proviennent principalement de dossiers de bureaux d’études qui nous ont aimablement permis de consulter leurs archives (Fondasol, Intrasol, Sol Concept, Géoplus, Hydroc, EGSOL, Alphasol, ABE Sol, SIC INFRA 42), ainsi que le CETE et deux dossiers fournis par la Préfecture, selon la répartition présentée dans le tableau de l’illustration 38. Nous remercions donc, pour leur précieuse collaboration, ces organismes dont les coordonnées sont précisées en annexe 5.

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Organismes Nbre de données Pourcentage Fondasol 39 16,18 Intrasol 17 7,05 Sol Concept 21 8,71 Geoplus 44 18,26 HYDROC 5 2,07 EGSOL 3 1,24 SCETAUROUTE 48 19,92 BRGM 15 6,22 ALPHASOL 11 4,56 ABE Sol 8 3,32 SIC INFRA 42 11 4,56 Préfecture 2 0,83 CETE 17 7,05 Total 241

Illustration 38 – Répartition du nombre de données géotechniques selon leur source

D’autres résultats nous ont été fournis par les communes en retour de courrier d’enquête et par la préfecture. Ces analyses sont aussi principalement issues des bureaux d’étude cités ci-dessus. Enfin, ces données ont été complétées par des analyses spécifiques (Vb) dans le cadre de la présente étude, sur la base des mêmes échantillons que ceux prélevés pour les analyses minéralogiques (Annexe 4).

Toutes les valeurs géotechniques recueillies pour les formations argileuses retenues ont été synthétisées dans le tableau de l’illustration 39.

Sur l’ensemble du département, les données recueillies et attribuées à des formations argileuses se répartissent ainsi :

• indice de plasticité (IP) : 133 données ont été obtenues à partir des réponses des communes et des bureaux d’études pour l’Ardèche. Ces données ont été complétées par 751 valeurs d’indices de plasticité recueillies dans les départements limitrophes dans le cadre d’études similaires (Gard, Vaucluse, Drôme et Isère) ;

• valeur de bleu (VB) : 194 données ont été obtenues pour le département de l’Ardèche. Ces données ont été complétées par 605 valeurs de bleu recueillies dans les départements limitrophes dans le cadre d’études similaires (Gard, Vaucluse, Drôme et Isère). • Retrait linéaire (Rl) : 7 données ont été obtenues pour le département de l’Ardèche.

En définitive, les données dont nous avons pu disposer permettent de caractériser la totalité des formations.

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2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 3 1 1 2 2 2 2 Note Note Géotec VBS IP Départements limitrophes (30, 26, 84, 38) 8 8 28 15,3 1 9,4 9,4 9,4 9 15 31 18,82 5 3 4,5 3,64 2131614,525,56,56 1343434 20 9 43 22,2 46 1 10,6 4,3 11 11 43 22,82 4 6,1 14 9,02 72 727 5,00 34 18,36 26 48 11,95 0,3 8 1,34 8,1 3,21 5 2,90 26 8 45 19,9 11 1,3 14,5 3,9 32 8 33 17,52 23 0,8 6,6 3,7 22 15 87 41,1 7 1,4 14,6 5,2 285 2 55236 17,26 262 3 0,1 48 11,3 14,87 0,96 188 0,02 7,4 1,57 0,6 1,51 0,41 0,82 1,45 Rl 1 1,51 1,51 1 0,41 0,41 2 0,61 1,03 1 1,45 1,45 20,60,7 3,55 1,88 3,37 1,68 2,70 4,14 1,69 4,16 2,22 3,82 3,72 1,49 1,33 2,45 2,37 3,75 2,33 4,21 3,82 VBS Département 07 Département 9 1,67 7,5 1 1,88 1,88 3 1,94 4,72 5 1,189 2,1 0,1 8,61 6 1,66 5,75 2 2,19 2,25 91,298 818,9 2 1,27 1,71 2 1,02 1,65 21,63,3 2 1,73 3,02 33 0,55 3,97 26 1,24 9,5 10 2,3 4,67 30 0,02 11 19 0,2 9 16 1,2 6,1 9,50 14,98 15,00 10,43 18,90 11,94 23,67 19,36 21,50 18,37 20,35 20,53 21,30 IP 59,522 39,312 5 12,5 30,2 6 9 53,5 19,59,5 61227 18 5 22 26 5 65 10 8,2 29 22 6 29 24 9 38 Günz Albien éboulis du Lias l'Eocène du Malm Coniacien Colluvions Colluvions du Barrémien Limons et loess 4 9 21 silts versicolores silts du Dogger-Malm l'Aptien supérieur l'Aptien Alluvions fluviatiles, fluviatiles, Alluvions Bériasien-Hautérivien Calcaires et marnes de Conglomérats, marnes, calcaires de l'Oligocène conglomérats du Ludien polygéniques,cailloutis et polygéniques,cailloutis du Würm, et Riss, Mindel calcaires et dépôtscalcaires sablo- Marnes, sables, argiles et Marnes du Barrémien et de Argiles et marnes rouges et Sables à lignites, marnes à lignites, Sables et gréseuses du Cénomanien- Calcaires argileux à lentilles torrentielles des lits majeurs destorrentielles lits Marno-calcaires et calcaires Grès triasiques en alternance Calcaires marneux et calcaire Marnes et marno-calcaires du Calcaires et calcairesCalcaires argileux Alluvions récentes et fluviatiles Alluvions calcaires du Crétacé supérieur avec des argilites sableuses et Sables et calcaires de l'Aptien- torrentielles ou fluvio-glaciaires Calcaires et calcairesCalcaires marneux argileux du Miocène-Oligocèneargileux n5-6m 7 g1-2 8 e7a3-7b 6m-g 2 OE 3Fz 4Fgy 5 m-p1 Marnes marines du Néogène 3 18 20,3 9 e7a-g1a 1C-EB 10 c1-3 15 n1-3 16 j6-7 17 j3-5 11 c1-5 12 n5-6 13 n4-5 14 18 j3-4 19 t N° Notation Nom de la formation Nb Min Max Moy Nb Min Max Moy Nb Min Max Moy Nb Min Max Moy Nb Min Max Moy

Illustration 39 - Synthèse des données géotechniques exploitées et notes attribuées

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 71

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

6. Élaboration de la carte de susceptibilité

6.1. DÉTERMINATION DU DEGRÉ DE SUSCEPTIBILITÉ

Au total, chaque formation a donc été caractérisée par trois notes, une pour chacun des critères pris en compte selon les classifications présentées précédemment. La moyenne des trois notes obtenues permet de calculer, pour chaque formation, un degré de susceptibilité générale vis à vis du retrait-gonflement. La moyenne ainsi obtenue est potentiellement comprise entre 1 et 4. Les classes de susceptibilité déterminées à partir de la valeur moyenne ainsi calculée sont les suivantes (Illustration 40) :

Note moyenne Degré de susceptibilité valeur ≤ 2 faible 2 < valeur ≤ 3 moyen valeur > 3 fort

Illustration 40 – Barême d’attribution d’un niveau de susceptibilité d’une formation argileuse

Moyennant ce traitement, les notes de susceptibilité attribuées aux 19 formations retenues comme argileuses sont les suivantes (Illustration 41) :

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Niveau de N° Notation Nom de la formation Litho Mineralo Geotech Moy. susceptibilité Colluvions polygéniques,cailloutis et 1C-EB 13 11,671 éboulis 2 OE Limons et loess 13 11,671 Alluvions récentes fluviatiles et 3Fz 13 22,001 torrentielles des lits majeurs Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio- 4Fgy glaciaires du Würm, Riss, Mindel et 11 21,331 Günz 5 m-p1 Marnes marines du Néogène 43 23,002 Conglomérats, marnes, calcaires et 6m-g dépôts sablo-argileux du Miocène- 13 22,001 Oligocène Marnes, sables, argiles et calcaires de 7 g1-2 32 22,332 l'Oligocène 8 e7a3-7b Calcaires et marnes de l'Eocène 23 22,332

Argiles et marnes rouges et 9 e7a-g1a 23 22,332 conglomérats du Ludien

Calcaires argileux à lentilles gréseuses 10 c1-3 12 11,331 du Cénomanien-Coniacien Sables à lignites, marnes et calcaires du 11 c1-5 22 32,332 Crétacé supérieur 12 n5-6 Sables et calcaires de l'Aptien-Albien 14 12,001 Calcaires et calcaire marneux du 13 n4-5 12 11,331 Barrémien Marnes du Barrémien et de l'Aptien 14 n5-6m 34 23,002 supérieur Marnes et marno-calcaires du Bériasien- 15 n1-3 33 22,672 Hautérivien

16 j6-7 Calcaires et calcaires argileux du Malm 13 22,001 Marno-calcaires et calcaires du Dogger- 17 j3-5 23 22,332 Malm

18 j3-4 Calcaires et calcaires marneux du Lias 14 22,332

Grès triasiques en alternance avec des 19 t 23 22,332 argilites sableuses et silts versicolores

Illustration 41 - Susceptibilité des formations argileuses retenues

6.2. SYNTHÈSE Dix formations sont jugées moyennement susceptibles : celles des Marnes marines du Néogène, des Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène, des Calcaires et marnes de l'Eocène, des Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien, des Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé supérieur, des Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur, des Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien, des Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm, des Calcaires et calcaires marneux du Lias et des Grès triasiques en alternance avec des argilites sableuses et silts versicolores. Neuf formations apparaissent quant à elles comme faiblement susceptibles.

74 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Au final, 16,01 % de la superficie départementale est donc classé en susceptibilité moyenne vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement et 13,81 % en susceptibilité faible. Le reste, soit 70,18 % de la surface départementale, est donc considéré comme a priori non argileux, et donc en principe non exposé à ce risque (Illustration 42).

Superficie % du Niveau de Num Notation Nom de la formation (km²) département susceptibilité

5m-p1 Marnes marines du Néogène 5,22 0,09% 2 7g1-2 Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène 38,66 0,69% 8 e7a3-7b Calcaires et marnes de l'Eocène 6,65 0,12% 2 Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien 0,09% 2 9 e7a-g1a 4,80 Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé 0,13% 2 11 c1-5 supérieur 7,00 14 n5-6m Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur 54,64 0,98% 2 Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien 8,01% 2 15 n1-3 446,08 17 j3-5 Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm 86,34 1,55% 2 18 j3-4 Calcaires et calcaires marneux du Lias 27,01 0,48% 2 Grès triasiques en alternance avec des argilites 3,87% 2 19 t sableuses et silts versicolores 215,76

Total formation en susceptibilité moyenne 892,16 16,01%

1C-EB Colluvions polygéniques,cailloutis et éboulis 177,76 3,19% 1 2OE Limons et loess 23,49 0,42% 1 Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des lits 4,01% 1 3Fz majeurs 223,19 Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio-glaciaires 2,37% 1 4Fgy du Würm, Riss, Mindel et Günz 131,77 Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo- 0,04% 1 6m-g argileux du Miocène-Oligocène 2,38 Calcaires argileux à lentilles gréseuses du 0,12% 1 10 c1-3 Cénomanien-Coniacien 6,62 12 n5-6 Sables et calcaires de l'Aptien-Albien 4,94 0,09% 1 13 n4-5 Calcaires et calcaire marneux du Barrémien 52,66 0,95% 1 16 j6-7 Calcaires et calcaires argileux du Malm 146,37 2,63% 1

Total formation en susceptibilité faible 769,18 13,81%

Total des formations argileuses 1661,35 29,82%

Total des formations a priori non argileuses 3909,87 70,18%

Total départemental 5571,22 100,00% Illustration 42 – Superficie des formations par niveau de susceptibilité

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 75 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

6.3. CARTE DE SUSCEPTIBILITÉ L’illustration 43 représente la carte départementale de susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement, réalisée d’après les résultats présentés dans le tableau de l’Illustration 41. La carte départementale de susceptibilité a été établie à partir de la carte interprétée des formations potentiellement sujettes au phénomène de retrait- gonflement en attribuant à chacune des formations géologiques la classe de susceptibilité définie ci-dessus. Cette carte est également présentée en carte hors- texte à l’échelle 1/125 000. Les formations sont représentées par trois couleurs (jaune, orange et rouge) selon leurs degrés de susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Les zones blanches de la carte correspondent aux formations a priori non argileuses. Cependant, on ne peut exclure qu’elles soient recouvertes localement de poches ou placages argileux non représentés sur la carte géologique.

76 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Illustration 43 - Carte de susceptibilité au retrait-gonflement dans le département de l’Ardèche

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 77

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

7. Analyse de la sinistralité

7.1. RECONNAISSANCE DE L’ÉTAT DE CATASTROPHE NATURELLE

7.1.1. Procédure de demande de reconnaissance de l’État de catastrophe naturelle

Dans le cadre de la loi n°82-600 du 13 juillet 1982 sur les catastrophes naturelles, et à l’initiative des sinistrés, un dossier technique est établi par un bureau d'études afin de demander la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle dans la commune concernée, au titre des mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols. Aux termes de cette loi, les propriétaires de bâtis peuvent se considérer comme victimes des effets des catastrophes naturelles pour les dommages matériels directs ayant pour cause déterminante “l'intensité anormale d'un agent naturel” – dans le cas présent, la sécheresse ou la réhydratation des sols – “lorsque les mesures habituelles pour prévenir ces dommages n'ont pu empêcher leur survenance”.

Les dossiers techniques des communes sont collectés par la Préfecture qui les transmet à la Commission Interministérielle statuant sur la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle.

Pour que les dossiers qui lui sont soumis soient déclarés recevables, la Commission Interministérielle exige que les critères suivants soient satisfaits : - les désordres ne doivent pas relever d'une cause autre que la sécheresse ou la réhydratation des sols ; - le caractère exceptionnel du phénomène climatique doit être prouvé ; - la nature du sol doit être essentiellement argileuse, de sorte qu'elle permette le retrait par dessiccation ou le gonflement par réhydratation ; - le niveau de fondation doit se trouver dans la zone de sol subissant la dessiccation ; - l'évolution des désordres doit être corrélée dans le temps avec celle du phénomène climatique exceptionnel.

Depuis décembre 2000, l’analyse du contexte climatique est confiée à Météo France et effectuée sur la base d’un suivi de l’état hydrique des sols. Celui-ci est calculé dans une centaine de stations de référence au moyen d’un modèle à double réservoir, sur la base d’une réserve utile de 200 mm, dont on suit le niveau de remplissage au pas de temps décadaire. La comparaison de l’état hydrique des sols (qui dépend essentiellement des précipitations et de l’évapotranspiration) par rapport aux moyennes trentenales, permet d’identifier les périodes de sécheresse exceptionnelles qui ont d’abord été définies comme étant des périodes de quatre trimestres consécutifs pour lesquelles la réserve en eau du sol est inférieure à la normale, avec au moins une décade située au cours du premier trimestre (janvier à mars, période de recharge hivernale) où la réserve en eau est inférieure à 50 % de la normale. Ces critères ont

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 79 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

été modifiés pour la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle concernant les sinistres survenus au cours de l’été 2003.

Les études menées en vue de la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle ne sont habituellement réalisées que sur quelques cas de désordres de bâtis par commune. L'ensemble des sinistres d'une commune est rarement pris en compte et il n'est pas rare qu'un seul sinistre permette de classer l'ensemble de la commune en état de catastrophe naturelle. Par ailleurs, dès lors qu’une commune a été reconnue une fois, il n’est pas exigé d’étude géotechnique supplémentaire pour définir une nouvelle période de reconnaissance. Il est également à noter que depuis une circulaire du 23 janvier 2008 du Ministère de l’Intérieur, de l’Outre-Mer et des Collectivités Territoriales, la présence potentielle de sols argileux dans la commune peut être des cartes d’aléa retrait-gonflement publiées sur le site www.argiles.fr lorsqu’elles sont disponibles.

De surcroît, ces études préalables sont généralement très succinctes. Une visite de terrain permet de réaliser un bref audit des sinistres, de noter les dates d’apparition des premiers désordres (pour les comparer avec les chroniques pluviométriques), d’observer les pathologies et la nature des terrains, de noter la présence éventuelle de végétation arborée à proximité du bâti sinistré et de recueillir le témoignage des propriétaires. L’examen de la carte géologique du BRGM à l'échelle 1/50 000, complété éventuellement par des observations de terrain ou des sondages, permet de préciser la nature des formations géologiques environnant les sinistres et de déterminer celle qui a été à l’origine des désordres.

Ces dossiers techniques ne constituent donc qu'une première approche, souvent très sommaire, du problème. Après reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle dans la commune, des études plus approfondies sont généralement réalisées à la demande des compagnies d'assurance afin de déterminer le niveau de remboursement des dégâts et proposer des solutions de confortement. Les experts en charge de ces diagnostics font alors souvent appel à des bureaux d’études spécialisés pour réaliser des études géotechniques qui permettent de préciser l’origine des désordres. Ces études de sols ne sont cependant pas systématiques.

7.1.2. Identification des communes reconnues CatNat dans l’Ardèche

Au 30 octobre 2009, 9 des 339 communes du département ont été reconnues une fois en état de catastrophe naturelle au titre de mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols, soit un taux de sinistralité relativement modeste de 2,6 %. Le nombre total d’occurrences (nombre d’arrêtés de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle en distinguant à la fois par commune et par période) s’élève actuellement à 10 dans le département, une seule commune ayant été reconnue pour deux périodes (Lavilledieu). Aucune de ces occurrences ne correspondant à la sécheresse de 2003.

A ce jour (30 octobre 2009), 10 arrêtés interministériels successifs reconnaissant l’état de catastrophe naturelle sécheresse ont été pris dans le département de l’Ardèche, dont les dates s’échelonnent entre janvier 1992 et juin 2009. L’illustration 44 présente

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le nombre de communes concernées par les différents arrêtés de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle sécheresse au cours de cette période.

Nombre de Arrêtés Publication au communes interministériels Journal Officiel reconnues

14/01/1992 05/02/1992 1 31/07/1992 18/08/1992 1 06/09/1993 19/09/1993 1 19/03/1999 03/04/1999 1 07/10/2008 10/10/2008 1 05/12/2008 10/12/2008 4 25/06/2009 27/06/2009 1

Illustration 44 - Arrêtés interministériels et occurrences

D’après les données disponibles sur le site internet www.prim.net du ministère de l’environnement, ce nombre d’occurrences reconnues place l’Ardèche à la 70ème position des départements français les plus touchés, loin derrière certains du Sud- Ouest (1 412 occurrences reconnues en Haute-Garonne, 1 253 dans le Gers, 1 072 en Dordogne, par exemple). De plus, si aucun arrêté CatNat n’est constaté pour l’été 2003, le département de l’Ardèche ne semble pas avoir été particulièrement épargné pour cette période : de nombreux dossiers de demande de reconnaissance par la procédure exceptionnelle ont été déposés en préfecture. Le centre-est de la France, et en particulier la région Rhône-Alpes, avait été largement épargné jusque là par le phénomène de retrait-gonflement des sols argileux, mais la sécheresse de l’été 2003 s’est traduite par une augmentation significative du nombre de sinistres liés aux tassements différentiels.

La liste des communes concernées par un arrêté CatNat est présentée en annexe 3, ainsi que les dates des arrêtés interministériels et les dates de leur parution au Journal Officiel.

7.2. COLLECTE DES DONNÉES DE SINISTRES

Le recensement des sinistres a été réalisé à partir de sources d’information qui se complètent mutuellement, à savoir une enquête systématique auprès de l’ensemble des communes du département, la consultation des dossiers archivés tant auprès de la Préfecture de l’Ardèche que de la Caisse centrale de réassurance (CCR), et enfin le recueil des données auprès de bureaux d’études géotechniques (Intrasol, Sol Concept, Géoplus…). Tous les sinistres recensés ont pu être localisés avec une précision suffisante pour l’étude.

L’enquête effectuée auprès de l’ensemble des communes du département s’est faite par envoi d’un courrier (rédigé en partenariat entre le BRGM et la préfecture de l’Ardèche) aux maires de chacune des 339 communes. Un courrier de relance a ensuite été envoyé à toutes les communes n’ayant pas encore répondu, et une relance

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téléphonique ciblée sur les communes reconnues en état de catastrophe naturelle ou situées dans des secteurs potentiellement sujets au retrait-gonflement a été effectuée. Le taux de réponse final atteint près de 63 %, ce qui semble raisonnable compte tenu de l’ampleur limitée des conséquences du retrait-gonflement des sols argileux dans ce département. Sur les 9 communes reconnues à ce jour en état de catastrophe naturelle, 7 ont effectivement répondu à l’enquête, Saint-Georges-les-Bains et Saint- Julien-en-Saint-Alban n’ayant pas répondu.

En définitive, ce sont 332 sites de sinistres, répartis dans 56 communes, qui ont été recensés et localisés. Ce résultat, bien que probablement non exhaustif, peut néanmoins être considéré comme représentatif de la sinistralité du département.

La localisation des sinistres a été effectuée sur fonds topographiques de l’IGN à 1/25 000. Ce travail a été réalisé grâce aux plans de localisation envoyés par les communes ou figurant dans les dossiers préfectoraux et les rapports d’études géotechniques, ainsi que par la consultation des sites internet www.cadastre.gouv.fr, www.viamichelin.fr, www.geoportail.fr et www.pagesjaunes.fr/.

La liste des sinistres avec leurs coordonnées en projection Lambert II étendu est présentée en annexe 3. Pour des raisons de confidentialité, les noms et adresses des sinistrés ne figurent pas dans ce tableau.

7.3. ANALYSE DE LA SINISTRALITE DANS LE DEPARTEMENT

7.3.1. Périodes de sinistralité

Pour les 9 communes reconnues en état de catastrophe naturelle, les arrêtés de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle pour les tassements différentiels liés à la sécheresse concernent des périodes comprises entre juin 1989 et mars 2008, mais aucune commune du département n’a été reconnue CatNat entre décembre 1998 et janvier 2005. On peut également noter que 95 des 332 sinistres localisés ont pu être datés, soit 28,6 % des cas.

Il faut noter que certaines déclarations de sinistres sont tardives, ce qui peut en partie expliquer que les périodes de déficit hydrique et les dates de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle ne soient pas parfaitement corrélées. En effet, après une période de dessiccation intense et profonde des sols, le retour à un état hydrique normal est lent et il subsiste souvent en profondeur des zones de sol argileux anormalement desséchées qui restent sensibles à des variations saisonnières, même de faible amplitude. En d’autres termes, un déficit hydrique intense est nécessaire pour amorcer les premiers mouvements différentiels du sol mais ensuite, la structure du sol et du bâti ayant été fragilisée, de faibles amplitudes hydriques suffisent à provoquer la réouverture ou l’aggravation des premières fissures. C’est pourquoi certains propriétaires réagissent avec retard et déclarent des sinistres à une période où les précipitations sont revenues à un niveau normal.

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7.3.2. Répartition de la sinistralité

La carte de l’illustration 45 permet de montrer le nombre de sinistres recensés par commune dans le cadre de la présente étude, ainsi que les 9 communes qui ont fait l’objet d’un arrêté de reconnaissance à ce jour.

Illustration 45 - Communes concernées par des arrêtés de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle sécheresse et nombre de sinistres recensés et localisés

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Le nombre de sinistres par commune est très variable, mais la majorité des communes sont peu sinistrées : 34 % des communes touchées ne comptent qu’un seul sinistre recensé ; 12,5 % d’entre elles en comptent 2 ; 21,4 % en comptent entre 3 et 6 ; 19,6 % entre 7 et 10 ; seules les 12,5 % des communes sinistrées restantes comptent plus de 10 sinistres chacune. Ces sept communes où ont été recensés plus de 10 sinistres sont celles de Saint-Marcel-d’Ardèche (48 sinistres), Veyras (22 sinistres), Lavilledieu (19 sinistres), Saint-Alban-Auriolles (17 sinistres), Soyons (17 sinistres), Bourg-Saint-Andéol (16 sinistres) et Le Teil (16 sinistres).

19,9 % des sinistres (soit 66 d’entre eux) sont effectivement localisés dans 7 des 9 communes reconnues en état de catastrophe naturelle, alors que les 80,1 % restants (soit 266 sinistres) se répartissent dans 49 communes qui n’ont encore jamais été reconnues en état de catastrophe naturelle sécheresse.

L’illustration 45 montre également que la majeure partie des communes concernées par le phénomène est localisée au sud-est du département, principalement entre le Bas-Vivarais et la Vallée du Rhône. Au-delà de cette zone, le département de l’Ardèche semble totalement (ou presque) épargné jusqu’à présent. Les communes les plus sinistrées correspondent à des zones urbanisées : Saint-Marcel-d’Ardèche, Veyras, Lavilledieu… Toutefois, la comparaison de ces données avec les cartes géologiques montre que cette répartition parait surtout étroitement corrélée aux zones d’affleurement de certaines formations géologiques (formations sédimentaires).

L’examen des données recueillies indique que 98,8 % des sinistres localisés (328 sur 332) sont répartis sur les formations argilo-marneuses retenues comme étant sujettes au phénomène de retrait-gonflement, ces dernières occupant seulement 29,8 % de la surface du département (Illustration 46). Seuls 4 sinistres se situent en dehors des zones d’affleurement de formations retenues comme a priori argilo-marneuses. Il n’est pas exclu cependant que ces derniers soient liés à des niveaux d’altération non cartographiés, ou bien encore à d’autres causes que le phénomène de retrait- gonflement ou à la carte géologique qui ne reflète pas les formations superficielles dans certains secteurs. Ceci illustre surtout le fait que la représentation cartographique des formations argileuses, en l’état actuel des connaissances, n’est pas parfaite dans le détail, même si elle reflète assez fidèlement la réalité à l’échelle départementale.

Rappelons en effet que certaines formations considérées comme a priori non argileuses peuvent contenir localement des lentilles ou des placages d’argiles non cartographiés. Ceci concerne notamment des colluvions superficielles ou des altérites d’horizons magmatiques ou métamorphiques. Par ailleurs, il peut arriver que des sinistres attribués au retrait-gonflement des argiles soient dus en réalité à d’autres phénomènes (affaissement liés à des cavités souterraines, tassement de remblais ou de sols compressibles, fluages sur des colluvions instables, défauts de construction, choc thermique sur les enduits de façade, etc.). Enfin, il n’est pas exclu que certains contours de formations géologiques puissent être localement inexacts ou que des sinistres soient mal localisés.

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Illustration 46 – Répartition géologique des sinistres localisés

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Parmi les formations retenues comme argileuses au sens large, 3 se distinguent par un nombre de sinistres supérieur à 30 : - les Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio-glaciaires du Würm, Riss, Mindel et Günz (Fgy) avec 65 sinistres - les Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien (n1-3) avec 39 sinistres - les Grès triasiques grossiers arkosiques, conglomératiques en alternance avec des argilites sableuses et silts versicolores (t) avec 36 sinistres.

Il faut cependant noter que ces formations affleurent assez largement sur le département, ce qui modère en réalité la densité de sinistres de ces formations.

Parmi les formations argilo-marneuses retenues, 5 ne comptent aucun sinistre recensé à ce jour. Il s’agit des Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo-argileux du Miocène-Oligocène (m-g), des Calcaires et marnes de l’Eocène (e7a3-7b), des Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien (e7a-g1a), des Calcaires argileux à lentilles gréseuses du Cénomanien-Coniacien (c1-3) et des Sables et calcaires de l’Aptien-Albien (n5-6). Il faut cependant noter que cette absence de sinistres peut en partie s’expliquer par des surfaces d’affleurement relativement réduites (aucune de ces formations n’affleure sur plus de 6,65 km2) ce qui induit un faible nombre de constructions exposées.

7.4. FRÉQUENCE D’OCCURRENCE RAPPORTÉE A LA SURFACE BATIE

Étant donné que les surfaces d’affleurement des différentes formations géologiques sont extrêmement variables, il est important de raisonner sur les densités de sinistres par formation géologique (ramenées à 100 km2 de surface d’affleurement).

Cependant, il faut garder à l’esprit que l’urbanisation n’est pas uniforme sur l’ensemble du département et cela pourrait donc biaiser l’analyse sur les densités de sinistres par formation. En effet, une formation géologique s’étendant principalement en milieu rural peu bâti sera nécessairement moins touchée qu’une formation aussi susceptible mais très urbanisée. C’est pourquoi les densités de sinistres par formation géologique ont été rapportées à 100 km2 de surface effectivement bâtie, conformément à la méthodologie retenue au niveau national.

7.4.1. Détermination de la densité d’urbanisation par formation

Les contours des zones bâties du département sont issus des données de la couche « bâti » de la BDTopo de l’IGN, mise à disposition par la DDEA de l’Ardèche dans le cadre de cette étude. Le phénomène de retrait-gonflement des sols argileux affectant essentiellement les structures légères correspondant aux habitations individuelles, il a été choisi d’exclure de ce calcul de surface les bâtiments industriels, agricoles et commerciaux, religieux, sportifs, administratifs ou de transport, ainsi que les châteaux et divers monuments. Au final, les seuls bâtiments pris en compte dans le calcul sont ceux correspondant à la catégorie « autre » et à la nature « autre » de la BDTopo.

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La surface totale des zones bâties du département a été ainsi estimée à environ 27,60 km2, soit 0,5 % de la superficie départementale (Illustration 47).

La superposition de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses avec celle des zones bâties permet d’estimer la surface totale occupée par les zones bâties dans les formations retenues comme argileuses à 15,14 km2, soit près de 0,91 % de leur surface totale d’affleurement. Les surfaces bâties et le nombre de sinistres recensés sont indiqués pour chaque formation dans le tableau de l’illustration 47.

Illustration 47 – Carte des zones bâties sur le département de l’Ardèche (source des données BD Topo IGN)

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7.4.2. Détermination du critère densité de sinistres

Les éléments décrits dans la méthodologie, permettent de calculer des densités de sinistres par formation géologique, en prenant en compte la surface bâtie de la formation. Les résultats indiquent que la prise en compte du taux d’urbanisation modifie sensiblement la hiérarchisation des formations géologiques en termes de densité de sinistres, dans la mesure où ce taux varie d’une formation à l’autre (Illustration 48). La densité moyenne ainsi obtenue pour les formations argileuses est de l’ordre de 2 166 sinistres pour 100 km2 d’affleurement réellement bâti.

Il est important de noter que pour deux des dix-neuf formations considérées, le critère de sinistralité ne peut être jugé comme significatif (noté N.S. sur l’illustration 48) en raison de la trop faible surface bâtie qu’elle présente et de l’absence totale de sinistre. Il s’agit des Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo-argileux du Miocène- Oligocène (0 sinistre pour 0,01 km² bâtis) et des Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien (0 sinistre pour 0,03 km² bâtis).

Pour ces formations d’extensions géographiques très réduites, la prise en compte d’un seul sinistre pourrait faire immédiatement passer la densité de sinistres d’une valeur non significative à forte.

Afin de hiérarchiser les formations argileuses selon leur degré de sinistralité, des valeurs seuil de la densité de sinistres pour 100 km2 de formation argileuse bâtie ont été choisies suivant la répartition des formations argileuses autour de la sinistralité moyenne. Les coupures utilisées pour l’attribution de notes caractérisant la sinistralité sont les suivantes : note 1 : moins de 2 500 sinistres pour 100 km2 de surface bâtie dans la formation ; note 2 : entre 2 500 et 5 000 sinistres pour 100 km2 de surface bâtie dans la formation ; note 3 : plus de 5 000 sinistres pour 100 km2 de surface bâtie dans la formation.

Les notes de sinistralité ainsi attribuées sont précisées dans le tableau de l’illustration 48.

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1 2 2 1 3 1 1 1 1 1 3 1 1 3 2 1 1 N.S. N.S. sinistre Note de densité de 0 0 0 0 0 32 492 bâtie 2 166 de surface de surface pour 100 km² km² 100 pour Nb de sinistres sinistres de Nb bâtie Taux Taux n (%) d'urbanisatio 0,53 1,97% 4 888 1,44 1,67% 1 247 0,60 0,41% 4 300 1,57 0,35% 2 480 0,42 0,78% 6 840 0,08 0,16% 2 447 0,04 0,84% 0,100,05 1,49% 0,76% 1 884 0,03 0,58% 0,05 0,73% 0,010,18 0,57% 0,47% 6 021 3,70 2,81% 1 757 2,64 1,18% 0,36 1,54% 4 422 2,15 0,99% 1 678 1,09 0,61% 2 482 27,60 0,50% 12,45 0,32% Surface Surface bâtie (km²) bâtie Densité de sinistres ramenés à la surface surface à la ramenés sinistres de Densité t 9 4 0 0 0 0 0 6 0 96 21 18 53 14 28 49 68 17 15 364 0,08 1,60% 22 727 Nb de 100 km² km² 100 sinistre pour pour sinistre d'affleuremen recensés 2 0 1 0 0 0 0 26 18 26 39 29 19 11 65 13 16 36 27 Nb Densité de sinistres sinistres % de superficie km² 6,62 0,12% 2,38 0,04% 5,22 0,09% 4,94 0,09% 6,65 0,12% 86,34 1,55% 52,66 0,95% 54,64 0,98% 27,01 0,48% 38,66 0,69% 23,49 0,42% 131,77 2,37% 215,76 3,87% 146,37 2,63% 177,76 3,19% 1 661,35 29,82% 328 20 15,14 0,91% 5 571,22 100,00% 332 6 3 909,87 70,18% 4 Surface d'affleurement Surface Superficie Coniacien Limons et loess et Limons silts versicolores Miocène-Oligocène Total département Total Riss, Mindel et Günz et Mindel Riss, Nom de la formation Marnes marines du Néogène Total formations argileuses formations Total Calcaires et marnes de l'Eocène Formationspriori a non argileuses Sables et calcaires de l'Aptien-Albien Calcaires et calcaires marneux du Lias Calcaires et calcaires argileux du Malm Calcaires et calcaire marneux du du Barrémien marneux calcaire et Calcaires Colluvions polygéniques,cailloutis et éboulis Marnes Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm du calcaires et Marno-calcaires Calcaires à lentilles argileux gréseuses du Cénomanien- Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo-argileux du du sablo-argileux dépôts et calcaires marnes, Conglomérats, Grès Grès triasiques en alternance avec des argilites sableuses et Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio-glaciaires du Würm, t 9 e7a-g1a Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien 4,80 0,09% 8 e7a3-7b 5 m-p1 4Fgy 6m-g 7 g1-2 l'Oligocène de calcaires et argiles sables, Marnes, 3 Fz Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des lits majeurs 223,19 4,01% 2 OE 1 C-EB 1819 j3-4 17 j3-5 16 j6-7 15 n1-3 Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien 446,08 8,01% 14 n5-6m 13 n4-5 12 n5-6 11 c1-5 supérieur du Crétacé calcaires et marnes à lignites, Sables 7,00 0,13% 10 c1-3 Num Notation

Illustration 48 - Sinistralité et notes de densité de sinistres

Onze formations obtiennent une note de densité de sinistre faible, et trois formations obtiennent une note moyenne.

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Trois formations obtiennent une note de densité de sinistres maximale de 3 : les Marnes marines du Néogène, avec 22 127 sinistres pour 100 km² de surface bâtie, ainsi que les Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène et les Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur qui présentent une note de densité de sinistres bien inférieure (6 000 à 7 000 sinistres pour 100 km² de surface bâtie). Ces trois formations sont par ailleurs affectées d’une susceptibilité moyenne. Il est à noter que comparativement à d’autres départements qui présentent une sinistralité moyenne comme les Landes ou la Drôme, les densités de sinistres pour 100 km² de surface bâtie sont supérieures dans le département de l’Ardèche étant données les faibles surfaces d’affleurement et la faible urbanisation de ce département. Par exemple, la formation des Marnes marines du Néogène atteint presque le niveau de densité de sinistres de certaines formations d’Ile-de-France comme les Argiles à meulières de Brie dans le Val-de-marne. En revanche, elle est naturellement inférieure à celles calculées dans plusieurs départements de la région parisienne (Essonne, Val-de-Marne et Seine-Saint-Denis) où elles peuvent atteindre jusqu’à plus de 50 000 sinistres pour 100 km2 bâtis dans certaines formations argileuses particulièrement réactives et cartographiées en aléa fort, comme les Argiles vertes de Romainville.

90 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

8. Carte d’aléa

8.1. DÉTERMINATION DU NIVEAU D’ALÉA

L’aléa retrait-gonflement des argiles est, par définition, la probabilité d’occurrence du phénomène. Le niveau d’aléa a été ici évalué, de manière purement qualitative, pour chaque formation argileuse, en combinant la susceptibilité et la densité de sinistres.

La susceptibilité des formations argileuses et marneuses identifiées a été caractérisée à partir de la moyenne des notes attribuées pour chacun des critères lithologique, minéralogique et géotechnique, comme indiqué au chapitre 6. L’indice de susceptibilité ainsi obtenu a été décliné en trois classes, qualifiées respectivement par une susceptibilité faible, moyenne et forte, et prend donc la valeur 1, 2 ou 3.

Concernant la sinistralité, le critère utilisé est la densité de sinistres rapportée à 100 km² d’affleurement réellement bâti. La note de sinistralité est établie en comparant ce résultat aux valeurs seuils et vaut selon les cas 1, 2 ou 3, sauf pour deux formations de très faible extension géographique pour lesquelles cette grandeur a été jugée non- significative. Pour ces formations, le niveau d’aléa a directement été déduit du niveau de susceptibilité.

Étant donné que la susceptibilité des formations géologiques a été définie en se basant sur trois critères différents (lithologique, minéralogique et géotechnique) et qu’elle représente une caractéristique intrinsèque de la formation, il a été décidé d’accorder deux fois plus de poids à l’indice de susceptibilité qu’à la note de densité de sinistres, ceci conformément à la méthodologie retenue au niveau national.

Pour chaque formation argileuse ou marneuse, on calcule donc un indice d’aléa en additionnant la note de densité de sinistres et le double de la note de susceptibilité. La valeur ainsi obtenue est un entier potentiellement compris entre 3 et 9. Les formations sont ensuite hiérarchisées (Illustration 49) en prenant en compte les coupures suivantes, qui permettent de définir trois niveaux d’aléa (faible, moyen et fort) : - aléa faible : note d’aléa égale à 3, 4 ou 5 - aléa moyen : note d’aléa égale à 6 ou 7 - aléa fort : note d’aléa égale à 8 ou 9

Aucune formation n’est ainsi classée en aléa fort. Cinq formations sont classées en aléa moyen vis à vis du phénomène de retrait-gonflement des argiles, les Marnes marines du Néogène, les Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène, les Argiles et marnes rouges et conglomérats du Ludien, les Marnes du Barrémien et de l’Aptien supérieur et les Calcaires et calcaires marneux du Lias. Trois d’entre-elles (les Marnes marines du Néogène, les Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène et les Marnes du Barrémien et de l’Aptien supérieur) résultent d’une susceptibilité moyenne et d’une densité de sinistres forte, une (les Calcaires et calcaires marneux du Lias) d’une susceptibilité et d’une densité de sinistres moyennes et la dernière (Argiles

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et marnes rouges et conglomérats du Ludien) d’une susceptibilité moyenne associée à une densité de sinistres non significative.

Elles couvrent 2,34 % de la superficie départementale (Illustration 51).

Les 14 autres formations présentent un aléa faible, résultant soit d’une susceptibilité moyenne et d’une sinistralité faible, soit d’une susceptibilité faible combinée à une sinistralité faible, moyenne ou non significative. Ces formations couvrent 27,48 % de la superficie départementale (Illustration 49).

N° Notation Nom de la formation Superficie (km²) Note litho Note minéralo géotech Note de Indice susceptibilité Note de suceptibilité Sinistralité Indice d'aléa Niveau d'alea 1 C-EB Colluvions polygéniques,cailloutis et éboulis 177,76 1 3 1 1,67 1 1 3 1 2 OE Limons et loess 23,49 1 3 1 1,67 1 2 4 1 Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des 3Fz 223,19 1 3 2 2,00 1 1 3 1 lits majeurs Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio- 4Fgy 131,77 1 2 2 1,67 1 1 3 1 glaciaires du Würm, Riss, Mindel et Günz 5 m-p1 Marnes marines du Néogène 5,22 4 3 2 3,00 2 3 7 2 Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo- 6m-g 2,38 1 3 2 2,00 1 N.S. N.S. 1 argileux du Miocène-Oligocène

7 g1-2 Marnes, sables, argiles et calcaires de l'Oligocène 38,66 3 3 2 2,67 2 3 7 2

8 e7a3-7b Calcaires et marnes de l'Eocène 6,65 2 3 2 2,33 2 1 5 1 Argiles et marnes rouges et conglomérats du 9 e7a-g1a 4,80 2 3 2 2,33 2 N.S. N.S. 2 Ludien Calcaires argileux à lentilles gréseuses du 10 c1-3 6,62 1 2 1 1,33 1 1 3 1 Cénomanien-Coniacien Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé 11 c1-5 7,00 2 2 3 2,33 2 1 5 1 supérieur 12 n5-6 Sables et calcaires de l'Aptien-Albien 4,94 1 4 1 2,00 1 1 3 1 13 n4-5 Calcaires et calcaire marneux du Barrémien 52,66 1 2 1 1,33 1 1 3 1 14 n5-6m Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur 54,64 3 4 2 3,00 2 3 7 2 Marnes et marno-calcaires du Bériasien- 15 n1-3 446,08 3 3 2 2,67 2 1 5 1 Hautérivien 16 j6-7 Calcaires et calcaires argileux du Malm 146,37 1 3 2 2,00 1 2 4 1 17 j3-5 Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm 86,34 2 3 2 2,33 2 1 5 1

18 j3-4 Calcaires et calcaires marneux du Lias 27,01 1 4 2 2,33 2 2 6 2

Grès triasiques en alternance avec des argilites 19 t 215,76 2 3 2 2,33 2 1 5 1 sableuses et silts versicolores

Illustration 49 – Niveau d’aléa des formations

92 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Superficie % du N° Notation Formation lithologique Niveau d'aléa (km²) département

5 m-p1 Marnes marines du Néogène 5,22 0,09% 2 Marnes, sables, argiles et calcaires de 7 g1-2 38,66 0,69% 2 l'Oligocène Argiles et marnes rouges et conglomérats du 9 e7a-g1a 4,80 0,09% 2 Ludien 14 n5-6m Marnes du Barrémien et de l'Aptien supérieur 54,64 0,98% 2 18 j3-4 Calcaires et calcaires marneux du Lias 27,01 0,48% 2

Total formation en aléa fort 130,32 2,34%

1C-EB Colluvions polygéniques,cailloutis et éboulis 177,76 3,19% 1 2OE Limons et loess 23,49 0,42% 1 Alluvions récentes fluviatiles et torrentielles des 4,01% 1 3Fz lits majeurs 223,19 Alluvions fluviatiles, torrentielles ou fluvio- 2,37% 1 4Fgy glaciaires du Würm, Riss, Mindel et Günz 131,77 Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts 0,04% 1 6m-g sablo-argileux du Miocène-Oligocène 2,38 8 e7a3-7b Calcaires et marnes de l'Eocène 6,65 0,12% 1 Calcaires argileux à lentilles gréseuses du 0,12% 1 10 c1-3 Cénomanien-Coniacien 6,62 Sables à lignites, marnes et calcaires du 0,13% 1 11 c1-5 Crétacé supérieur 7,00 12 n5-6 Sables et calcaires de l'Aptien-Albien 4,94 0,09% 1 13 n4-5 Calcaires et calcaire marneux du Barrémien 52,66 0,95% 1 Marnes et marno-calcaires du Bériasien- 8,01% 1 15 n1-3 Hautérivien 446,08 16 j6-7 Calcaires et calcaires argileux du Malm 146,37 2,63% 1 Marno-calcaires et calcaires du Dogger-Malm 1,55% 1 17 j3-5 86,34 Grès triasiques en alternance avec des argilites 3,87% 1 19 t sableuses et silts versicolores 215,76

Total formation en aléa faible 1531,02 27,48%

Total des formations argileuses 1661,35 29,82%

Total des formations a priori non argileuses 3909,87 70,18%

Total départemental 5571,22 100,00%

Illustration 50 - Classement des formations en fonction de leur niveau d’aléa

La répartition de ces formations est présentée sur l’illustration 51.

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 93 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Aléa nul 2,34% Aléa faible Aléa moyen 27,48%

70,18%

Illustration 51 – Répartition des surfaces d’aléa du département de l’Ardèche

8.2. CARTE D’ALÉA

La carte départementale d’aléa a été tracée à partir de la carte synthétique des formations à dominante argileuse ou marneuse, en attribuant à chacune des formations identifiées la classe d’aléa définie ci-dessus. Elle est présentée sur l’illustration 52 et en carte hors-texte à l’échelle 1/125 000 (où les sinistres, les zones bâties et les contours des communes sont également reportées). Son échelle de validité est le 1/50 000, puisque les contours sont issus des cartes géologiques à la même échelle.

Les formations retenues sont représentées par deux couleurs (jaune et orange) correspondant à leur niveau d'aléa retrait-gonflement (respectivement faible et moyen).

Les zones blanches de la carte correspondent aux formations a priori non argileuses, et donc théoriquement dépourvues de tout aléa. Elles couvrent 70,18 % de la superficie départementale.

Il n'est toutefois pas exclu que, sur ces derniers secteurs considérés d’aléa a priori nul, se trouvent localement des zones argileuses d’extension limitée, notamment dues à l’hétérogénéité de certaines formations essentiellement sableuses ou à l’altération localisée de formations primaires. Ces placages ou lentilles argileuses, non cartographiés sur les cartes géologiques (et pour la plupart non cartographiables à l’échelle départementale), sont susceptibles de provoquer localement des sinistres.

Il est à noter que cette carte départementale d’aléa est différente de la carte de susceptibilité établie précédemment sur la seule base d’une caractérisation physique des formations identifiées comme argileuses. La prise en compte de la sinistralité confirme globalement l’analyse géologique pour certaines formations en susceptibilité moyenne, en revanche elle a permis de tempérer les notes d’autres formations en susceptibilité moyenne, les ramenant à un aléa faible.

94 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Illustration 52 – Carte départementale de l’aléa retrait-gonflement des sols argileux ou marneux dans le département de l’Ardèche

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 95 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

8.3. COHERENCE AVEC LES DEPARTEMENTS LIMITROPHES

Parmi les départements limitrophes de l’Ardèche, seuls trois disposent d’ores-et-déjà d’une carte d’aléa publiée et validée. Il s’agit des départements de la Drôme (26), du Vaucluse (84) et du Gard (30). L’illustration 53 juxtapose ces 3 cartes d’aléa à celle établie pour l’Ardèche.

Les résultats apparaissent comme relativement cohérents avec ceux des départements voisins. Il n’apparaît pas de discontinuités significatives, excepté à l’interface entre le département de l’Ardèche et celui du Gard.

Ces discontinuités correspondent essentiellement à des changements de niveau d’aléa entre les deux départements, et concernent cinq formations de l’Ardèche.

La première différence notable concerne la formation des Calcaires et marnes de l'Eocène caractérisés en aléa faible en Ardèche alors qu’elle a été cartographiée en aléa moyen dans le département du Gard. Cette divergence d’interprétation est due à la sinistralité, qui est considérablement plus conséquente dans le Gard, alors que les niveaux de susceptibilité ont été jugés équivalents dans les deux départements.

Une seconde concerne celle des Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo- argileux du Miocène-Oligocène et les Marnes et marno-calcaires du Bériasien- Hautérivien, la première étant caractérisée par une susceptibilité faible en Ardèche alors que la susceptibilité a été jugée moyenne dans le département du Gard (ceci est certainement dû au fait que le faciès présent en Ardèche est un faciès moins argileux), et la seconde diverge du fait de la note de sinistralité (faible dans le département de l’Ardèche, moyenne dans le département du Gard). Ces deux formations auraient pu également être cartographiées en aléa moyen dans le département de l’Ardèche car elles sont toutes deux à la limite entre l’aléa faible et l’aléa moyen (du fait de la note lithologique pour les Conglomérats, marnes, calcaires et dépôts sablo-argileux du Miocène-Oligocène et de la sinistralité pour les Marnes et marno-calcaires du Bériasien-Hautérivien). Toutefois, ces formations semblent moins sensibles au phénomène que les autres formations cartographiées par de l’aléa moyen dans ce département ce qui a conduit à les laisser en aléa faible.

De même, la classe d’aléa des Sables à lignites, marnes et calcaires du Crétacé supérieur résulte d’une susceptibilité moyenne associée à une note de densité de sinistre faible ce qui conduit à une divergence d’interprétation avec le Gard où cette formation avait une densité de sinistres moyenne pour une susceptibilité équivalente.

Enfin, les Calcaires et calcaires argileux du Malm ont été conservés dans leur totalité dans le département de l’Ardèche car il s’agit de calcaires qui peuvent présenter des interlits argileux ou marneux, mais qui sont surtout, le plus souvent, très karstifiés. De plus, cette formation ne pouvait pas, au vu du nombre de sinistres qui y ont été recensés, être exclue de la carte des formations argileuses.

96 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Illustration 53 – Juxtaposition des cartes d’aléa limitrophes de l’Ardèche

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 97

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

9. Conclusion

L’objectif de cette étude était d’établir une carte de l'aléa lié au phénomène de retrait- gonflement des sols argileux dans le département de l’Ardèche. La démarche retenue est fondée essentiellement sur une interprétation de la carte géologique et sur la synthèse d'un grand nombre d’informations concernant la susceptibilité au phénomène des formations à dominante argileuse, ainsi que sur la localisation des sinistres liés aux mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols.

Cette démarche s'inscrit dans le cadre d'une méthodologie générale développée par le BRGM à la demande du Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de la Mer et de la profession des assureurs. Mise au point lors d’études similaires menées dans les Alpes de Haute-Provence et les Deux-Sèvres, elle a ensuite été appliquée à une soixantaine de départements. D’autres études départementales sont en cours de réalisation, le programme devant à terme couvrir l’ensemble du territoire métropolitain.

La démarche de l'étude a d'abord consisté en l'établissement d'une cartographie départementale synthétique des formations argilo-marneuses affleurantes à sub- affleurantes, à partir de la synthèse des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000 et d’observations bibliographiques existantes. La carte synthétique recense en définitive 19 formations.

Les formations ainsi identifiées ont été hiérarchisées vis-à-vis de leur susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement. Cette classification a été établie sur la base de trois caractéristiques principales quantifiables : la nature lithologique dominante des formations, la composition minéralogique de leur phase argileuse (proportion de minéraux gonflants de type smectites, vermiculites et interstratifiés smectites/illite) et leur comportement géotechnique (évalué principalement à partir de la valeur de bleu et de l’indice de plasticité).

D’autres facteurs de prédisposition ou de déclenchement sont connus pour jouer un rôle dans la répartition de l’aléa, mais la plupart, d’extension purement locale, tels que la végétation arborée, certaines actions anthropiques ou les défauts de fondation, ne peuvent être pris en compte dans le cadre d’une étude réalisée à l’échelle départementale, malgré leur importance souvent déterminante. D’autres, tels que le contexte hydrogéologique, la répartition géographique des déficits hydriques et la configuration topographique n’ont par ailleurs pas été jugés suffisamment discriminants pour être pris en considération dans l’élaboration de la carte d’aléa.

En définitive, la carte départementale d’aléa a été établie à partir de la carte synthétique des formations à dominante argilo-marneuse, en se basant sur leur hiérarchisation qui combine leur susceptibilité et la sinistralité associée. Cette dernière a été évaluée à partir du recensement des sinistres, en calculant pour chaque formation une densité de sinistres, rapportée à la surface d’affleurement réellement bâtie, ceci afin de permettre des comparaisons fiables entre elles. Au total,

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 99 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

332 sinistres répartis dans 56 communes du département ont ainsi été recensés et localisés. Cet échantillon, bien qu’assurément non exhaustif, paraît largement représentatif du phénomène tel qu’il a été observé à ce jour dans le département même si aucun sinistre n’ont pu être collecté pour deux communes (sur neuf) reconnues en état de catastrophe naturelles.

En appliquant au département de l’Ardèche la méthodologie mise au point au niveau national, aucune formation ici identifiée comme argileuse n’a été classée en aléa fort. Deux niveaux d’aléa (moyen et faible) ont donc été distingués afin de caractériser les formations argileuses ou marneuses vis à vis du phénomène de retrait-gonflement. Sur une superficie départementale totale de 5 571 km2, - 2,34 % de cette surface est ainsi classée en aléa moyen ; - 27,48 % est caractérisée par un aléa faible ; - 70,18 % correspond à des zones a priori non concernées par le phénomène.

Il n'est toutefois pas exclu que, sur ces derniers secteurs, se trouvent localement des zones argileuses d’extension limitée, notamment dues à l’hétérogénéité de certaines formations essentiellement sableuses mais présentant des lentilles argileuses ou à l’altération localisée de formations carbonatées. Ces placages ou lentilles argileuses, non cartographiés sur les cartes géologiques (et pour la plupart non cartographiables à l’échelle départementale), sont susceptibles de provoquer localement des sinistres.

Cette carte d'aléa retrait-gonflement des terrains argileux du département de l’Ardèche, dont l’échelle de validité est le 1/50 000 et qui est présentée sous forme de planche hors-texte à l’échelle 1/125 000, pourra servir de base à des actions d’information préventive dans les communes les plus touchées par le phénomène. Elle constitue également le préalable à l’élaboration de Plans de prévention des risques naturels (PPRN), en vue d’attirer l’attention des constructeurs et maîtres d’ouvrages sur la nécessité de respecter certaines règles constructives préventives dans les zones soumises à l’aléa retrait-gonflement, en fonction du niveau de celui-ci. Cet outil réglementaire devra insister sur l'importance d’une étude géotechnique à la parcelle comme préalable à toute construction nouvelle dans les secteurs concernés par les formations géologiques à aléa fort ou faible, notamment en raison de la forte hétérogénéité des formations du département. A défaut, il conviendra de mettre en œuvre des règles constructives type par zones d’aléa, visant à réduire le risque de survenance de sinistres.

100 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

10. Bibliographie

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BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 107 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Cartes géologiques à 1/50 000

Auteurs N° IGN d’après le Nom de la carte Date de tableau géologique à publication de ème d’assemblage de 1/50 000 la carte la France VIENNE Chenevoy M., de Montjamont M., 746 1970 Mongereau N., Walter B., David L. ANNONAY Chenevoy M., Sahuc S., Serrano J.J., 769 1998 Sillan J. SERRIERES Chenevoy M., Lorenchet de Montjamont 770 1976 M., Mongereau N., et al. YSSINGEAUX Feybesse J.L., Turland M., Nehlig P., et 792 1998 al. SAINT AGREVE Chenevoy M., Lochon P., Masmejean B., 793 1995 Michon G. TOURNON Chenevoy M., Monjuvent G., Mandier P. 794 1979 CAYRES Bouiller R., Couturié J.P., Kornprobst J., 815 1978 et al. LE MONASTIER 816 En cours SUR GAZEILLE LAMASTRE Chenevoy M., Durand G., Beurrier M., et 817 1979 al. VALENCE Benkö D., Gros J.J., Chenevoy M., et al. 818 1977 LANGOGNE Choubert B., Girod M. 839 1974 BURZET Weisbrod A., Mergoil J., Berger E., 840 1985 Veyret Y., Valadas B. PRIVAS 841 En cours CREST Gros J.J., Chenevoy M., Elmi S., et al. ; 842 1976 Lorenchet de Montjamont M. LE BLEYMARD Briand B., Negron J., Viard M., 863 1993 Combémorel R., Couturié J.P. LARGENTIERE Weisbrod A. (coord.), Samama J.C., Elmi 864 1974 S., Berger E. AUBENAS Kerrien Y. (coord.), Weisbrod A., Elmi S., 865 1996 et al. MONTELIMAR Lorenchet de Montjamont M., Massin 866 1979 J.M., Pascal M., et al. BESSEGES Berger G., Elmi S., Brouder P., et al. 888 1989 BOURG SAINT Pascal M. (coord.), Elmi S., Busnardo R., 889 1989 ANDEOL et al. VALREAS Debelmas R., Ballesio J.L., Brochier J., et 890 2004 al. ALES Berger G. (coord.), Lefebvre A., Turc R., 912 1978 et al. PONT SAINT Masse J.P., Triat J.M., Humbert S., et al. 913 1980 ESPRIT

108 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Annexe 1 - Rappels sur le mécanisme de retrait- gonflement des argiles

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 109

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Le terme argile désigne à la fois une classe granulométrique (< 2 µm) et une nature minéralogique correspondant à la famille des phyllosilicates. Dans le cadre de cette étude, on s'intéressera essentiellement à la composante argileuse qui constitue les formations géologiques argileuses et/ou marneuses, affleurantes à sub-affleurantes. Dans cette approche géologique, on considère que celles-ci constituent les sols argileux. Cette approche est différente de celle consistant à prendre en compte les sols argileux s.s. dérivant de processus pédogénétiques superficiels complexes. À l'échelle microscopique, les minéraux argileux se caractérisent par une structure minéralogique en feuillets. Ceux-ci sont constitués d'un assemblage de silicates (SiO3) et d'aluminates (Al2O3) entre lesquels viennent s'interposer des molécules d'eau. La majorité des minéraux argileux appartient à la famille des phyllosilicates 2:1 (deux couches tétraédriques encadrant une couche octaédrique). La structure des assemblages cristallins est variable selon le type d'argile. Certains d'entre eux, telle que la montmorillonite, présentent des liaisons faibles entre feuillets, ce qui permet l'acquisition ou le départ de molécules d'eau. L'hydratation des cations situés à la surface des feuillets provoque leur élargissement, ce qui se traduit par une augmentation du volume du minéral. C'est le phénomène de gonflement intracristallin ou interfoliaire. Le gonflement est lié au phénomène d'adsorption d'eau sur les sites hydrophiles de l'argile. Ce processus est réversible. Un départ d'eau entraîne une diminution du volume du minéral. C’est le phénomène de retrait. Les phénomènes de retrait-gonflement s'expriment préférentiellement dans les minéraux argileux appartenant au groupe des smectites (montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, sauconite) et dans une moindre mesure au groupe des interstratifiés (alternance plus ou moins régulière de feuillets de natures différentes, par exemple illite – montmorillonite). À l'échelle macroscopique, ces micro-agrégats de feuillets s'organisent en assemblages plus ou moins anisotropes et cohérents, en fonction de la forme des particules élémentaires qui les composent, et en fonction de la force des liaisons entre particules. Ces dernières sont assurées par des molécules d'eau intercalées. Ce mode d'assemblage, qui définit la texture du « sol argileux » dépend de la nature minéralogique des argiles, du mode de sédimentation et de l'état de consolidation du matériau. En particulier, une argile vasarde ne présentera pas la même texture – et donc pas la même cohésion – qu'une argile surconsolidée, par exemple à la suite d'un enfouissement à grande profondeur. À cette échelle, la variation de teneur en eau dans le sol se traduit également par des variations de volume du matériau. On parle alors de gonflement interparticulaire. Ce phénomène affecte toutes les argiles, mais son amplitude est nettement plus faible que le gonflement interfoliaire (qui n'affecte que certaines argiles). Les sols argileux se caractérisent donc par une grande influence de la teneur en eau sur leur comportement mécanique. En géotechnique, on identifie d'ailleurs les différents types de sols argileux sur la base de ce critère. Pour cela on détermine les teneurs en eau (dites limites d'Atterberg) à partir desquelles le comportement du

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 111 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

matériau se modifie. Atterberg, puis par la suite Casagrande, ont défini de façon conventionnelle, à partir de la teneur en eau, les limites de divers états de consistance d'un sol donné : la limite de liquidité WL sépare l'état liquide de l'état solide ; elle correspond à la teneur en eau à partir de laquelle l'argile commence à s'écouler sous son poids propre ; la limite de plasticité WP sépare l'état plastique de l'état solide (avec retrait) ; elle correspond à la teneur en eau en deçà de laquelle l'argile ne peut plus se déformer sans microfissuration ;

L'étendue du domaine plastique compris en ces deux valeurs est dénommée indice de plasticité : IP = WL – WP. Elle représente l'aptitude de l'argile à acquérir de l'eau. la limite de retrait WR : lorsque la teneur en eau diminue en dessous de WP, le volume de sol argileux se réduit progressivement, mais le matériau reste saturé en eau jusqu'à une valeur dite limite de retrait qui sépare l'état solide avec retrait de l'état solide sans retrait.

À partir de ce stade, si la dessiccation se poursuit, elle se traduit par une fissuration du matériau. En cas de réhydratation de l'argile, l'eau pourra circuler rapidement dans ces fissures. Au-delà de WR, l'arrivée d'eau s'accompagnera d'une augmentation de volume, proportionnelle au volume d'eau supplémentaire incorporé dans la structure. Les limites d'Atterberg, qui sont des teneurs en eau particulières, s'expriment, comme la teneur en eau W, en %. Les phénomènes de retrait (liés à une diminution de volume du matériau qui se traduit, verticalement par un tassement, et horizontalement par une fissuration), et de gonflement (liés à une augmentation de volume), sont donc essentiellement causés par des variations de teneur en eau. En réalité, cependant, le phénomène est aussi régi par des variations de l'état de contrainte, et plus précisément par l'apparition de pressions interstitielles négatives. Dans le cas d'un sol saturé, la contrainte verticale totale, qui règne dans le sol à une profondeur donnée, est la somme de la pression interstitielle due à l'eau et d'une contrainte dite effective qui régit le comportement de la phase solide du sol (pression intergranulaire). La contrainte totale est constante puisque liée à la charge exercée par les terrains sus-jacents (augmentée éventuellement d'une surcharge due, par exemple, à la présence d'une construction en surface). L'apparition d'une pression interstitielle négative, appelée succion, se traduit donc par une augmentation de la contrainte effective (c'est-à-dire une consolidation du squelette granulaire) et une expulsion d'eau. Un sol argileux situé au-dessus du niveau de la nappe, et qui est saturé, est ainsi soumis à une pression de succion qui lui permet d'aspirer l'eau de la nappe, par capillarité, et de maintenir son état de saturation. Cette pression de succion peut atteindre des valeurs très élevées à la surface du sol, surtout si celle-ci est soumise à une évaporation intense.

112 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Annexe 2 - Regroupement des formations harmonisées retenues pour chaque formation argileuse

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 113

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Eboulis et "tabliers de 4 Eâ blocs" à matériel basaltique Colluvions polygéniques 9 C (cailloutis, sables, argiles) Colluvions à matrice loessique ou limoneuse 10 COE et colluvions périglaciaires des vallons Colluvions périglaciaires des vallons, 11 Cs surépaississements locaux Colluvions Colluvions d'arènes 1 C-EB polygéniques,cailloutis granitiques - Argiles, et éboulis 12 Cã sables et graviers siliceux Cailloutis de piedmont à matériel calcaire prédominant (pouvant 13 Cca comporter des lentilles de limons ou de loess) : piedmont ancien indifférencié Cailloutis de piedmont et 14 Câ colluvions à matériel basaltique Découpage Eboulis 9903 E stabilisés zonz à sinistres Limons et loess (pouvant 15 OE comporter des lentilles de cailloutis) 36 OEy Loess wurmien Limon loessique 37 OE2 probablement wurmien Complexe loessique de 38 OEx+y la dépression de St Péray et Toulaud 2 OE Limons et loess Alluvions des moyennes terrasses (alpines et 39 OExc locales) : Loess à gélifracts Loess durcis, 45 OEw probablement mindéliens Loess à gélifracts 46 OEwc calcaires bréchifiés Loess villafranchien, à 59 OEv bancs durcis

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 115 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Dépôts anthropiques, 1 X remblais Alluvions fluviatiles des 16 Fz lits majeurs - sables et Alluvions récentes graviers, tourbières fluviatiles et Alluvions torrentielles des 3 Fz torrentielles des lits 17 Jz lits majeurs - Cailloutis majeurs polygéniques Alluvions fluviatiles des 18 Fz1 plaines d'inondation Alluvions torrentielles des 19 Jz1 plaines d'inondation Alluvions fluviatiles, Alluvions d'âge 4 Fgy torrentielles ou fluvio- 20 Fi indéterminé : galets de glaciaires du Würm, quartzite Riss, Mindel et Günz Alluvions fluviatiles post- 21 Fz2 wurmiennes, terrasse de Valence Alluvions fluviatiles wurmiennes et post- 22 Fy-z wurmiennes indifférenciées Alluvions torrentielles sur terrasses répertoriée - 23 Jy-z Sables granitiques et cailloutis matériel morainique 24 Gy attribué au pléniglaciaire wurmien Alluvions fluviatiles wurmiennes des basses 25 Fy terrasses non subdivisées - Cailloutis et sables Alluvions torrentielles wurmiennes des basses 26 Jy terrasses non subdivisées Alluvions fluviatiles wurmiennes des basses terrasses : Terrasse de 27 Fye Champfort, du Pont de l'Isère (niveau inférieur) et de Saint Rambert - Cailloutis et sables

28 Jye Alluvions torrentielles wurmiennes des basses terrasses : Terrasse du Pont de l'Isère (niveau

116 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO inférieur)

Alluvions fluviatiles wurmiennes des basses terrasses : Terrasse de 29 Fyd Charmes et de Tain- l'Hermitage - Cailloutis et sables Alluvions fluviatiles wurmiennes des basses 30 Fyc terrasses : Terrasse de Marcerolle Alluvions fluviatiles wurmiennes des basses terrasses : Terrasse de 32 Fyb Combeaux, des Saviaux et de Romans - Cailloutis et sables Alluvions torrentielles wurmiennes des basses 33 Jyb terrasses : Terrasses de Combeaux Alluvions fluviatiles wurmiennes des basses 34 Fya terrasses : Terrasse de l'Armailler et des Chassis - Cailloutis et sables Alluvions torrentielles wurmiennes des basses 35 Jya terrasses : Terrasses de l'Armailler Alluvions des moyennes terrasses (alpines et locales) : Alluvions 40 Fxb fluviatiles du Riss récent : terrasse de St Marcel- lès-Valence Alluvions des moyennes terrasses (alpines et 41 Fxa locales) : Alluvions fluviatiles du Riss ancien : terrasse de Marquet Alluvions des moyennes terrasses (alpines et locales) : Alluvions 42 Jxa torrentielles du Riss ancien : terrasse de Marquet

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 117 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Alluvions rissiennes non subdivisées, alluvions 43 Fx anciennes des moyennes et hautes terrasses Alluvions anciennes à 44 Fâ éléments de basalte prédominant Alluvions fluviatiles des hautes terrasses 47 Fw mindeliennes (cailloutis à galets polygéniques, sables) Alluvions torrentielles des 48 Jw hautes terrasses mindeliennes Alluvions fluviatiles des 60 Fv très hautes terrasses Alluvions anciennes des autres vallées à éléments calcaires (Tessonne), ou 61 Fu-v basaltiques (Payre, Eyrieux) : alluvions plus anciennes indifférenciées Alluvions fluviatiles des très hautes terrasses et 62 Fu alluvions rhodaniennes à quartzites Alluvions résiduelles à galets de quartzites des 63 RFu très hauts niveaux d'érosion (Châteaubourg) Alluvions fluviatiles des terrasses supérieures et Alluvions non 64 Ft différenciées situées sous les basaltes alcalins villafranchiens Formation argilo- 71 p2¡ caillouteuse de Chambaran-Bonnevaux Cailloutis et sables 72 Rs siliceux résiduels (niveaux variables)

Alluvions fluviatiles et 73 p2C torrentielles - Pliocène supérieur continental

118 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Marnes bleues marines et sables fins jaunes à 74 p1M empreintes de feuilles - Marnes marines du Pliocène inférieur marin à 5 m-p1 Néogène saumâtre Marnes bariolées 101 m1a1 (Aquitanien)

Conglomérats grossiers 85 m-p de St-Montan (Mio- Pliocène indifférencié) Dépôts sablo-argileux, parfois à niveaux 86 m6-p1 ligniteux - dalle sommitale de silexite - Conglomérats, Miocène marnes, calcaires et Formation 6 m-g dépôts sablo-argileux 98 m2 conglomératique à du Miocène-Oligocène Pecten - Burdigalien 99 m1 Aquitanien non subdivisé Conglomérat supérieur 102 g2C de Saint-Ambroix - Oligocène Calcaire grumeleux blanchâtre de Salindres - 107 g1c-2(C) Stampien et Oligocène supérieur Marnes et calcaires lacustres à Helix (Serre 103 g2(3) Nouveau) - Oligocène supérieur Marnes et calcaires à filets de lignite (Brujas), 104 g2(2) argiles et marnes Marnes, sables, gréseuses (Prade) - 7 g1-2 argiles et calcaires de Stampien supérieur l'Oligocène Sables, sables argileux (le Grand Bois) - faciès 105 g2(1) local - Stampien supérieur Marnes, sables, brèches 106 g1c-2 et conglomérats - Oligocène indifférencié

Calcaires et marnes 8 e7a3-7b de l'Eocène 112 e7b-g1a Marnes et calcaires à Limnées (Montchamp) du Fossé d'Alès - Ludien terminal à Stampien

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 119 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO basal

Calcaires marneux à Brotia du bassin paléogène d'Issirac (Pied Couvert), marnes 117 e7b gréseuses et marnes à lignite (Barjac) - Ludien terminal à Stampien basal Calcaires crayeux à accidents siliceux du 118 e7a3 bassin paléogène d'Issirac - Ludien inférieur et moyen Calcaires à Strophostoma et Planorbis (Laval-St- Roman), calcaires à 122 e5 Microcodium (La- Bastide-de-Virac, Bois des Bruyères), calcrètes, argiles rouges - Lutétien Argiles rouges sableuses 114 e7a du Fossé d'Alès - Ludien l,s, Sables argileux, faciès 115 e7a(S) particulier du fossé d'Alès - Ludien l,s, Marnes versicolores à gypse, marnes sableuses Argiles et marnes (Orgnac-l'Aven) du 120 e7a1 rouges et bassin paléogène 9 e7a-g1a conglomérats du d'Issirac - Ludien Ludien inférieur et moyen Marnes rouges, sables et 121 e6 conglomérats - Bartonien inférieur et moyen Marnes rouges sableuses, sables, 123 e1-4 conglomérats - Paléocène-Eocène inférieur Calcaires à Hippurites de Calcaires argileux à Bessas, grès à ciment lentilles gréseuses du 10 c1-3 126 c3 calcaire, calcaire gréseux Cénomanien- et/ou biodétritiques - Coniacien Coniacien

120 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Calcaires gréso- glauconieux, grès 129 c2a2 carbonatés, calcaires et brèches - Turonien inférieur Calcaires argileux à 131 c1c Exogyra columba - Cénomanien supérieur Formation palustre à marnes sableuses, 124 c5 sables et poudingues - Campanien-Crétacé Sables et marnes à 125 c4 lignite - Santonien Sables à lignites, 127 c2 Turonien indifférencié 11 c1-5 marnes et calcaires du Crétacé supérieur Sables à lignite, calcaires, marnes à 128 c2b-c Huîtres - Turonien moyen et supérieur Lignites et calcaires 132 c1a-b argileux - Cénomanien inférieur Sables ocre à boules de 133 n6 grès - Albien indifférencié Sables, grès à ciment Sables et calcaires de 12 n5-6 134 n6c calcaire, poudingues - l'Aptien-Albien Albien supérieur Sables rutilants et 135 n6a-b marnes - Albien inférieur et moyen Calcaires gréseux à 137 n5b2 Discoïdea decrota - Aptien supérieur Calcarénites - Faciès 151 n4bC urgoniens (Barrémien supérieur) Calcaires, calcaires blancs, biocalcarénite - Calcaires et calcaire Faciès urgoniens 13 n4-5 marneux du 155 n4ab (Sommet du Barrémien Barrémien inférieur + base Barrémien supérieur) Alternance à gros bancs 158 n4aC calcaires - Barrémien inférieur Calcaires marneux à 159 n4a Ammonites - Barrémien inférieur

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 121 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Marnes bleues à 136 n5b intercalations de grès - Aptien supérieur Marnes à Belemnites 138 n5b1 semicanalicatus - Aptien supérieur Marnes bleues à Exogyra 141 n5a1 aquila - Aptien inférieur 4ème Vire marneuse à Heteraster oblongus - 143 n5aU(V4) Faciès urgoniens (Barrémien terminal et Aptien basal) 3ème vire marneuse - Faciès urgoniens 146 n4(V3) (Barrémien terminal et Bédoulien basal) 2ème vire marneuse (zone 4) - Faciès 152 n4(v2) urgoniens (Barrémien supérieur) Marnes du Barrémien Epaississement local de 14 n5-6m et de l'Aptien la 2ème vire marneuse - 153 n4bª supérieur Faciès urgoniens (Barrémien supérieur) 1ère vire marneuse - Faciès urgoniens 156 n4(v1) (Barrémien inférieur + base Barrémien supérieur) Epaississement local de la 1ème vire marneuse - Faciès urgoniens 157 n4aª (Barrémien inférieur + base Barrémien supérieur) Colluvions polygéniques découpé en Aptien 9909 C-A supérieur (Gargasien) : marnes jaunes Découpage en Colluvions à matrice fine, 9910 COE-A argileuse, marneuse ou sablo-argileuse (Quaternaire) Marnes et marno- Alternance de calcaires 15 n1-3 calcaires du 160 n3 et de marnes - Bériasien-Hautérivien Hauterivien indifférencié

122 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Zone 5-7 : Marnes à intercalations calcaires 161 n3b sporadiques - Hauterivien supérieur Zone 3-4 : Calcaires gris, silteux et glauconieux, à 162 n3a6 débit en miches - Hauterivien inférieur Calcaires argileux 163 n3a5-6 noduleux (à miches) - Hauterivien inférieur Calcaires à miches de la Croix-Juliau (partie 164 n3a5 basale) - Hauterivien inférieur Marnes grises feuilletées et alternances marno- 165 n3a4 calcaires - Hauterivien inférieur Zone 1 : marnes grises feuilletées et alternances 166 n3a1-3 marno-calcaires - Hauterivien inférieur Zone 1 : marnes et faisceaux de bancs à 167 n3a3 faciès michoïde - Hauterivien inférieur Zone 1 : marnes 168 n3a2 inférieures à radiatus - Hauterivien inférieur Zone 1 : non différencié, marnes à faisceaux 169 n3a1-2 calcaires - Hauterivien inférieur Zone 1 : faisceau 170 n3a1 glauconieux de base - Hauterivien inférieur Marnes, alternances et faisceaux de calcarénites 171 n2 - Valanginien indifférencié Marnes et alternances 172 n2b marno-calcaires - Valanginien supérieur Marnes et faisceaux de fines calcarénites 173 n2a3 argileuses - Valanginien inférieur

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 123 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Laminites ocre de 174 n2a2 Mirabel, zone 3 - Valanginien inférieur Zone 2 : marnes de Lussas, faisceau de fines 175 n2a1(1) calcarénites argileuses (niveau repère) - Valanginien inférieur Zone 2 : marnes de 176 n2a1 Lussas - Valanginien inférieur Calcaires, calcaires 177 n1 argileux et marnes - Berriasien Calcaires blancs 178 j7 sublithographiques - Tithonique Calcaires argileux - 179 j6 Kimméridgien Calcaires ruiniformes - 180 j6b2 Kimméridgien supérieur pp Calcaires et calcaires 16 j6-7 Calcaires à passées argileux du Malm grumeleuses - 181 j6a2-b1 Kimméridgien inférieur et supérieur pp Alternance de calcaires 182 j6a2 et de niveaux grumeleux - Kimméridgien inférieur Calcaires bien lités - 184 j5c3 Oxfordien terminal Marno-calcaires et Marnes et argiles 17 j3-5 calcaires du Dogger- 183 j4-5 calcaires - Callovien, Malm Oxfordien Marnes et calcaires 185 j5c2 noirâtres - Oxfordien supérieur pp Marnes et calcaires grisâtres - Oxfordien 186 j5b-c1 moyen et Oxfordien supérieur Marnes à passées calcaires - Callovien 187 j4c-5a supérieur et Oxfordien inférieur

189 j4a1 Couches de Rompon (partie supérieure), marnes à fossiles pyriteux (couches de

124 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO Naves) à la base, marnes et calcaires (couche des Vans) au sommet - Callovien inférieur pp Couches de Rompon (partie inférieure) marnes et calcaires à Epis 190 j3c-j4a1 trenoceras, marnes à Hemigarantia - Bathonien supérieur et base du Callovien Marno-calcaires de Celles, calcaires gris de la Pouza, calcaires à 191 j3a-b cancellophycus, calcaires à filaments du Moignard - Bathonien inférieur et moyen Calcaires des Terrasses, calcaires bioclastiques des Ferrières, marnes à Calcaires et calcaires 18 j3-4 193 l8-j1a "Fucoïdes" - Toarcien marneux du Lias supérieur - Aalénien - Bajocien inférieur et moyen Calcaires à entroques, calcaires bréchiques, 194 l4-j2 marnes - Toarcien - Bajocien Calcaires gréseux, 195 l3b marnes micacées - Pliensbachien Calcaires argileux - 197 l-j4 Jurassique inférieur et moyen indifférenciés Calcaires micritiques à 198 l2 silex - Sinémurien Alternance de calcaires spathiques et de 199 l1b-l2 calcaires noduleux cendrés - Hettangien - sinémurien inférieur Calcaires à débit 200 l1 noduleux - Hettangien indifférencié

201 I1a2 Calcaires sublithographiques, marneux ou

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CODE NOTATION NUM NOTATION NOM DESCRIPTION HARMO HARMO HARMO organogènes à polypiers, lamellibranches ou crinoïdes - Hettangien inférieur Calcaires noires - Niveau 202 l4-j1-3a condensé de l'Aalénien- Bathonien inférieur Complexe carbonaté de base : calcaires 203 l1a1 oolithiques, calcaires, dolomites - Hettangien basal Rhétien - Hettangien 204 t9-l1 basal indifférenciés 205 t Trias indifférencié Calcaires gréseux à dolomitiques, lumachelle, formation arkosique gréseuse ; grès, silts, 206 t7 calcaires en plaquettes, calcaires à dragées de quartz (formation de la Croix blanche) (Rhétien) Formation bariolée - Grès triasiques en 207 t6b Keuper alternance avec des 19 t argilites sableuses et Encroûtements silts versicolores 208 t6bD dolomitiques, faciès d'altération - Keuper Formation argilo- 209 t3-6a carbonatée - Trias moyen Grès à intercalations argileuses versicolores et 210 t3-6 dolomitiques - Anisien à Norien Formation arkosique et 211 t1-2 conglomératique - Buntsandstein

126 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Annexe 3 - Sinistres localisés et communes reconnues en état de catastrophe naturelle

Communes reconnues en état de catastrophe naturelle au titre des mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols et sinistres recensés dans le cadre de l’étude (données actualisées au 30 octobre 2009) :

- Communes reconnues en état de catastrophe naturelle « sécheresse », dates des arrêtés et de leurs parutions au Journal Officiel

- Nombre de sinistres localisés par commune

- Liste des sinistres localisés et formations géologiques concernées

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 127

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle au titre des mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols (données www.prim.net)

Date début Date fin Date arrêté INSEE Commune Date JO Catnat Catnat Catnat 07061 Chauzon 01/01/2007 31/03/2007 07/10/2008 10/10/2008 07138 Lavilledieu 01/06/1989 31/08/1991 14/01/1992 05/02/1992 07138 Lavilledieu 01/01/2005 31/03/2005 05/12/2008 10/12/2008 07146 Lyas 01/01/2008 31/03/2008 25/06/2009 27/06/2009 07201 Ruoms 01/01/1996 31/12/1998 19/03/1999 03/04/1999 07240 Saint-Georges-les-Bains 01/06/1989 30/03/1992 06/09/1993 19/09/1993 Saint-Julien-en-Saint- 07255 01/01/2007 31/03/2007 05/12/2008 10/12/2008 Alban 07260 Saint-Lager-Bressac 01/07/2007 30/09/2007 05/12/2008 10/12/2008 07302 Saint-Vincent-de-Barrès 01/07/2007 30/09/2007 05/12/2008 10/12/2008 07316 Soyons 01/06/1989 31/08/1991 31/07/1992 18/08/1992

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 129 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Nombre de sinistres localisés par commune

Nombre de INSEE COMMUNE sinistres

07400 ALBA-LA-ROMAINE 5 07210 ALISSAS 8 07370 ARRAS-SUR-RHONE 1 07200 AUBENAS 7 07460 BANNE 1 07700 BOURG-SAINT-ANDEOL 16 07800 CHARMES-SUR-RHONE 7 07210 CHOMERAC 2 07700 GRAS 1 07120 GROSPIERRES 6 07500 GUILHERAND-GRANGES 1 07120 LABEAUME 2 07200 LA-CHAPELLE-SOUS-AUBENAS 1 07110 LARGENTIERE 1 07110 LAURAC-EN-VIVARAIS 1 07170 LAVILLEDIEU 19 07250 LE POUZIN 2 07400 LE TEIL 16 07140 LES ASSIONS 1 07170 LUSSAS 2 07000 LYAS 5 07200 MERCUER 3 07400 MEYSSE 8 07140 PAYZAC 1 07120 PRADONS 1 07000 PRIVAS 1 07400 ROCHEMAURE 4 07250 ROMPON 6 07120 RUOMS 6 07450 SAGNES-ET-GOUDOULET 1

130 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Nombre de INSEE COMMUNE sinistres

07120 SAINT-ALBAN-AURIOLLES 17 07510 SAINTE-EULALIE 1 07200 SAINT-ETIENNE-DE-FONTBELLON 6 07800 SAINT-GEORGES-LES-BAINS 1 07170 SAINT-GERMAIN 5 07580 SAINT-JEAN-LE-CENTENIER 3 07200 SAINT-JULIEN-DU-SERRE 2 07210 SAINT-LAGER-BRESSAC 9 07700 SAINT-MARCEL-D'ARDECHE 48 07700 SAINT-MARTIN-D'ARDECHE 7 07400 SAINT-MARTIN-SUR-LAVEZON 3 07170 SAINT-MAURICE-D'IBIE 1 07220 SAINT-MONTAN 7 07460 SAINT-PAUL-LE-JEUNE 1 07130 SAINT-PERAY 9 07000 SAINT-PRIEST 5 07460 SAINT-SAUVEUR-DE-CRUZIERES 2 07210 SAINT-VINCENT-DE-BARRES 9 07150 SALAVAS 1 07130 SOYONS 17 07130 TOULAUD 2 07200 UCEL 1 07000 VEYRAS 22 07110 VINEZAC 9 07220 VIVIERS 7 07200 VOGUE 1

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 131 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Liste des sinistres localisés

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

48 778166,48 1951006,99 57 778798,90 1950758,84 07400 ALBA-LA-ROMAINE 81 780321,27 1952580,58 82 778914,84 1954758,85 137 778578,35 1951174,49 83 782190,32 1970034,59 84 781026,43 1970549,22 85 783496,05 1969590,41 86 782443,06 1970082,59 07210 ALISSAS 138 782188,60 1970198,88 139 782165,69 1969894,24 323 782115,74 1969843,49 326 782137,39 1969877,06 07370 ARRAS-SUR-RHONE 43 794337,57 2018757,26 61 763466,79 1958796,66 87 763976,05 1959189,74 88 761192,86 1959323,10 07200 AUBENAS 89 762053,60 1959714,92 90 763360,02 1959811,73 91 762137,47 1959507,10 131 761828,36 1960025,63 07460 BANNE 140 742564,76 1931852,23 65 784086,53 1932541,70 92 784309,25 1932601,16 93 782131,70 1933498,80 94 782376,38 1931675,00 95 782432,40 1934953,80 96 784306,61 1932577,79 97 784297,45 1932552,47 98 783670,10 1932376,60 07700 BOURG-SAINT-ANDEOL 109 782548,69 1934218,97 110 783176,18 1932421,63 111 783896,12 1932792,49 271 783764,25 1932333,30 306 782978,32 1932089,50 307 783765,17 1931238,26 312 780746,89 1934802,23 313 783757,61 1932329,63 07800 CHARMES-SUR-RHONE 42 797461,82 1987988,91 62 797367,65 1988039,78 141 797438,56 1988279,57 142 797595,87 1987754,50

132 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

305 797210,70 1987787,00 314 797361,69 1988108,17 330 797447,16 1988049,52 99 785086,59 1971233,88 07210 CHOMERAC 270 784893,31 1971399,08 07700 GRAS 322 777373,91 1939160,83 112 756336,23 1935927,62 262 756537,98 1936310,97 263 756754,40 1936358,74 07120 GROSPIERRES 264 756917,32 1936251,97 265 756623,68 1936263,19 276 756270,70 1935760,13 07500 GUILHERAND-GRANGES 100 799839,67 1996556,95 101 758793,24 1940939,95 07120 LABEAUME 102 758829,10 1940928,72 LACHAPELLE SOUS 07200 329 AUBENAS 760305,19 1953307,05 07110 LARGENTIERE 303 756109,27 1949966,61 07110 LAURAC EN VIVARAIS 325 755272,93 1947161,54 59 767748,87 1954848,90 103 768499,40 1956046,93 104 768504,09 1954755,41 105 768472,13 1956644,40 106 768536,06 1954745,79 107 768175,86 1954144,08 290 768729,33 1957045,84 291 768585,21 1954185,21 292 768216,65 1954911,45 07170 LAVILLEDIEU 293 768519,22 1956562,71 294 768494,36 1956003,51 295 767997,82 1955455,53 296 768284,24 1955231,78 297 768281,49 1955461,03 298 768658,99 1955832,23 299 767717,70 1954836,52 300 768601,71 1954743,73 301 767966,77 1954412,85 309 767921,06 1954448,26 36 791044,44 1975849,57 07250 LE POUZIN 147 791019,69 1974656,47 07400 LE TEIL 37 785223,73 1952036,50 66 786423,02 1952001,90 67 786263,65 1951724,30 68 786746,21 1952449,40

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 133 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

118 784854,25 1953227,31 129 786542,63 1952933,33 193 785235,87 1951652,24 194 785709,61 1951977,72 195 786430,69 1951988,95 196 787166,33 1954371,50 197 786700,27 1952690,91 198 786537,93 1951470,30 199 784966,64 1953198,67 200 785347,34 1951169,34 201 785509,00 1952033,17 319 784826,41 1952733,41 07140 LES ASSIONS 320 745620,51 1937469,82 54 768934,30 1959760,98 07170 LUSSAS 64 770863,73 1961609,07 52 777884,08 1974690,38 63 777861,16 1974424,12 07000 LYAS 132 777956,25 1973833,30 146 779167,80 1975470,12 278 777807,66 1974384,25 1 759718,03 1959703,58 07200 MERCUER 135 759744,95 1959731,08 273 760384,01 1960850,97 145 789414,83 1959406,74 256 789458,60 1959473,99 257 789457,34 1959468,49 258 789396,27 1959459,89 07400 MEYSSE 259 789402,34 1959869,82 260 789398,11 1959897,54 261 784468,04 1959238,32 317 789470,74 1959663,37 07140 PAYZAC 2 744381,46 1940562,34 07120 PRADONS 304 761137,87 1943785,81 07000 PRIVAS 148 779332,44 1971132,71 3 786852,99 1955583,05 4 787072,39 1954862,19 07400 ROCHEMAURE 49 789181,69 1959008,84 272 787156,13 1954873,64 50 791021,53 1979623,08 266 788698,67 1976635,16 267 788308,80 1977168,36 07250 ROMPON 268 789580,96 1978316,90 269 788505,62 1977589,97 274 791096,68 1979939,17

134 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

53 759061,67 1941141,13 113 760058,98 1941045,58 143 759603,81 1941209,07 07120 RUOMS 279 759909,82 1941610,86

318 759710,01 1942105,10 327 759610,68 1942146,12 07450 SAGNES-ET-GOUDOULET 149 749578,81 1978398,93 213 780671,50 1925265,29 214 780681,81 1925337,12 215 780550,52 1925242,61 216 780470,21 1925318,22 217 780585,46 1925196,32 218 781203,55 1926728,55 219 782504,70 1927864,48 220 782220,23 1927879,60 221 782571,83 1928044,01 222 782012,40 1927755,76 223 780834,99 1925744,87 224 782055,94 1927776,61 225 782768,43 1926791,79 226 781753,48 1928258,48 227 779215,24 1926071,84 228 782641,72 1929699,62 229 779126,45 1926262,71 07120 SAINT MARCEL D'ARDECHE 230 781815,92 1927989,25 231 779168,03 1926068,98 232 781772,38 1928333,06 233 782281,75 1927856,35 234 782281,75 1927828,05 235 782241,99 1927839,39 236 782714,47 1928228,69 237 782306,27 1927992,45 238 782552,01 1928009,52 239 782423,47 1927958,43 240 781716,70 1927557,78 241 781731,82 1928342,11 242 780017,55 1926576,97 243 779854,98 1926918,96 244 781822,45 1927907,44 245 782531,16 1927809,15 246 783309,88 1928332,72 07170 SAINT MAURICE D'IBIE 316 770786,97 1946741,30 07460 SAINT PAUL LE JEUNE 302 745083,41 1928681,58

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 135 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

281 788966,64 1965241,88 282 786789,63 1966481,39 283 789274,95 1965468,61 284 789355,72 1966493,88 07210 SAINT VINCENT DE BARRES 285 787255,58 1964980,90 286 789199,56 1965975,00 287 787220,75 1964966,92 288 786774,85 1966484,48 289 787250,08 1965130,07 10 755518,10 1937294,30 55 757275,11 1940158,60 114 756899,90 1939576,71 144 757472,74 1940166,16 150 757189,64 1940181,86 151 756324,66 1938033,37 152 756992,36 1939255,47 153 757198,23 1940153,67 07120 SAINT-ALBAN-AURIOLLES 154 757376,50 1940129,50 155 756096,55 1939003,07 156 755539,76 1937266,92 157 756249,04 1938245,55 158 757475,26 1938860,21 159 757588,45 1938801,78 160 756791,29 1939809,97 328 755785,27 1938050,45 332 755560,72 1937316,64 07510 SAINTE EULALIE 280 746267,58 1980437,08 11 761641,05 1956273,43 115 762089,23 1956996,81 SAINT-ETIENNE-DE- 116 762779,96 1957319,89 07200 FONTBELLON 161 762351,02 1956760,34 162 762122,23 1956986,61 163 761975,58 1956872,27 07800 SAINT-GEORGES-LES-BAINS 308 795634,70 1987194,73 12 767564,64 1952041,54 13 768514,98 1953060,50 07170 SAINT-GERMAIN 14 767975,48 1952697,44 44 767617,80 1953155,13 128 767535,43 1952088,28 117 774981,74 1957971,32 07580 SAINT-JEAN-LE-CENTENIER 124 774634,83 1956888,31 133 774667,71 1956902,52 254 764255,36 1964530,42 07200 SAINT-JULIEN-DU-SERRE 255 764690,95 1963541,47

136 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

15 788136,72 1968577,75 16 787500,64 1968678,11 17 787463,18 1970343,80 125 788200,65 1968593,56 07210 SAINT-LAGER-BRESSAC 164 787821,31 1968630,90 165 786568,17 1969279,81 166 788169,48 1968029,08 167 787702,05 1968441,87 168 788346,03 1968200,70 18 780577,79 1925337,58 19 779399,12 1926020,52 20 783548,41 1926227,20 21 781766,19 1928179,89 22 780387,26 1926892,15 23 780533,10 1925375,27 24 780644,81 1925338,38 07700 SAINT-MARCEL-D'ARDECHE 25 780671,96 1928975,44 26 781292,11 1928174,04 27 782529,21 1927988,33 28 780532,65 1927288,44 130 781790,37 1928160,18 310 781472,10 1927144,20 321 782472,16 1927663,76 29 780308,67 1925342,16 47 780335,48 1925339,64 169 777378,83 1925650,47 07700 SAINT-MARTIN-D'ARDECHE 170 780314,28 1925384,44 171 777957,06 1924817,45 172 780326,08 1925385,59 331 778576,98 1925288,43 30 783922,47 1963024,78 SAINT-MARTIN-SUR- 07400 58 LAVEZON 783876,30 1962981,35 60 783921,44 1962997,16 31 782700,38 1937759,44 32 782670,13 1937819,36 33 784762,71 1939883,30 07220 SAINT-MONTAN 46 782660,85 1937774,80 173 782538,38 1937864,73 174 782404,68 1941807,00 277 782640,23 1937875,39 07130 SAINT-PERAY 34 796552,04 1995063,22 38 796775,91 1996807,17 45 796749,90 1996845,32 56 798352,47 1996914,86

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 137 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

175 798360,26 1996939,49 176 798345,71 1996884,39 177 797526,55 1996669,91 178 797854,44 1996531,52 179 797395,26 1996956,10 35 777495,01 1970848,24 134 775860,47 1970356,86 07000 SAINT-PRIEST 180 777313,07 1970645,46 181 777625,04 1971089,98 182 776294,68 1971180,95 SAINT-SAUVEUR-DE- 183 753193,19 1923606,35 07460 CRUZIERES 184 752706,27 1923012,32 07150 SALAVAS 136 762532,95 1934903,16 5 798073,38 1990548,69 6 798269,75 1990982,56 7 798121,39 1990557,17 8 798297,36 1990893,77 9 797875,87 1991698,15 51 798209,49 1990867,53 108 798065,59 1990933,29 185 797856,85 1991409,66 07130 SOYONS 186 797844,36 1990380,39 187 798352,58 1991053,36 188 797963,51 1991591,48 189 798278,46 1990965,83 190 797928,80 1991615,20 191 798227,82 1990875,67 192 798153,81 1990571,49 275 798332,30 1990908,09 311 798049,32 1991628,37 40 797810,45 1991705,13 07130 TOULAUD 69 796429,57 1991232,54 07200 UCEL 324 763548,37 1961115,17 07000 VEYRAS 70 776346,24 1972774,81 71 776225,83 1972689,92 72 776030,60 1972535,48 73 776426,66 1972881,47 74 776119,16 1972537,43 75 776112,63 1972320,44 76 776312,90 1972393,41 119 775807,77 1972491,83 120 775943,76 1972560,11 121 776201,54 1972645,81 122 777172,61 1972056,36

138 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Identifiant X (lambert II Y (lambert II INSEE Commune sinistre étendu, m) étendu, m)

123 775843,29 1972465,94 202 774336,27 1973406,19 203 775894,61 1972488,62 204 776082,96 1972484,72 205 776199,36 1972369,47 206 776287,12 1972623,12 207 776373,50 1973001,54 208 776077,58 1972265,79 209 776025,68 1971671,64 210 776752,95 1972379,78 211 776313,93 1972831,29 77 760099,88 1951672,63 247 759374,67 1952492,82 248 758244,58 1952154,62 249 758024,15 1952046,46 07110 VINEZAC 250 757696,60 1950460,74 251 760073,42 1951630,70 252 760133,11 1951642,04 253 758629,87 1951109,65 315 758397,18 1949738,04 39 786431,61 1946566,36 41 786229,74 1944984,98 78 786451,43 1946539,55 07220 VIVIERS 79 785138,60 1945088,09 80 785013,49 1945144,46 126 784323,11 1948478,49 127 785902,08 1940162,27 07200 VOGUE 212 765423,61 1950594,32

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 139

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Annexe 4 - Résultats d’analyses des 37 échantillons prélevés pour la caractérisation géotechnique et minéralogique

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 141

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1. Nature de l’essai, appareillage et conditions expérimentales : a. Essais géotechniques

- Détermination de la valeur de bleu de méthylène d’un sol par essai à la tâche (norme NFP94-068) - Passant à 80 μm – Bilan granulométrique de la fraction inférieure à 80 μm

b. DRX

La fraction phylliteuse des échantillons est déterminée par diffractométrie des rayons X à partir de lames orientées normales, glycolées pendant 12 heures en tension de vapeur puis chauffées à 490°C pendant 4 heures. Les proportions sont estimées à partir de l’aire des pics. Il faut bien tenir compte que les pourcentages indiqués sont des valeurs relatives des phases phylliteuses présentes dans la fraction dite « inférieures à 2 microns » de l’échantillon.

Appareillage : Diffractomètre SIEMENS D5000 automatisé

Conditions expérimentales :

•Balayage de 2 à 36°2θ •Vitesse de balayage de 0,02°2θ/seconde •Temps de comptage : 1 seconde par pas •Echantillon fixe •Tube au Cobalt (λ Kα1 ≈ 1,789 Å)

Traitement des diagrammes : Logiciel DIFFRACplus

2. Prélèvements

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 143 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Num Nom de la Num de la X (m) Y (m) arrêt formation formation 1 m-p1 5 785 724,61 1 941 875,28 2 n5-6m 14 782 786,07 1 929 706,15 3 Fz 3 785 132,19 1 938 859,06 4 n5-6 12 783 890,50 1 938 145,19 5 n5-6m 14 783 778,80 1 940 275,57 6 OE 2 781 639,14 1 927 134,11 7 Fgy 4 783 456,64 1 925 291,18 8 Fz 3 783 270,47 1 923 681,85 9 OE 2 779 035,36 1 925 518,25 10 m-p1 5 780 460,70 1 926 763,03 11 e7a3-7b 8 768 149,85 1 923 669,94 12 e7a3-7b 8 766 694,96 1 923 627,09 13 e7a-g1a 9 763 757,34 1 930 003,23 14 e7a-g1a 9 762 946,20 1 929 198,73 15 e7a-g1a 9 762 461,12 1 929 642,11 16 c1-3 10 761 399,19 1 930 069,56 17 c1-5 11 761 647,81 1 931 807,55 18 c1-5 11 760 874,36 1 931 936,44 19 c1-3 10 761 654,34 1 932 520,39 20 n4-5 13 754 658,16 1 930 492,77 21 n1-3 15 754 248,24 1 927 050,25 22 g1-2 7 755 092,60 1 924 400,08 23 g1-2 7 752 917,42 1 922 260,99 24 m-g 6 751 345,21 1 921 842,36 25 j6-7 16 745 093,27 1 934 025,35 26 C-EB 1 749 671,61 1 931 305,97 27 Fgy 4 750 340,46 1 933 105,94 28 n4-5 13 756 358,11 1 933 780,17 29 j6-7 16 757 358,97 1 939 409,56 30 t 19 747 386,22 1 942 092,96 31 t 19 753 265,36 1 949 422,07 32 j3-4 18 757 479,15 1 948 758,38 33 j3-4 18 759 750,91 1 952 283,39 34 n1-3 15 775 015,08 1 954 464,18 35 C-EB 1 765 063,52 1 959 210,48 36 j3-5 17 768 083,06 1 966 510,38

37 j3-5 17 777 124,84 1 970 505,69

144 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

3. Résultats d’analyse géotechniques

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 145 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

4. Résultats d’analyse minéralogiques

Echantillon arrêt n°1

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 80% • illite et/ou micas : ~ 20% • kaolinite probable : < 1%

Echantillon arrêt n°2

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 75% • illite et/ou micas : ~ 20% • kaolinite : ~ 5%

146 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Echantillon arrêt n°3

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 93% • illite et/ou micas : ~ 7% • kaolinite probable : <1%

Echantillon arrêt n°4 ech1

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 84% • illite et/ou micas : ~ 11% • kaolinite : ~ 5%

Echantillon arrêt n°4 ech2

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 91% • illite et/ou micas : ~ 8% • kaolinite probable : ~ 1%

Echantillon arrêt n°5

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 92% • illite et/ou micas : ~ 7% • kaolinite probable : ~ 1%

Echantillon arrêt n°6

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable: ~ 42% • illite et/ou micas : ~ 40% • kaolinite : ~ 18%

Echantillon arrêt n°7

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • chlorite + vermiculite : ~ 10% • illite et/ou micas : ~ 65% • kaolinite : ~ 25%

Echantillon arrêt n°8

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : ~ 37% • illite et/ou micas : ~ 28%

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 147 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

• kaolinite : ~ 35%

Echantillon arrêt n°9

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : ~ 66% • illite et/ou micas : ~ 21% • kaolinite : ~ 13%

Echantillon arrêt n°10

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 65% • illite et/ou micas : ~ 22% • kaolinite : ~ 13%

Echantillon arrêt n°11 ech1

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : ~ 89% • illite et/ou micas : ~ 3% • kaolinite : ~ 8%

Echantillon arrêt n°11 ech2

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 89% • illite et/ou micas : ~ 5% • kaolinite : ~ 6%

Echantillon arrêt n°13

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 96% • illite et/ou micas : ~ 2% • kaolinite : ~ 2%

Echantillon arrêt n°14

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 75% • illite et/ou micas : ~ 1% • kaolinite : ~ 24%

Echantillon arrêt n°15

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) :

148 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

• interstratifié smectite/chlorite : ~ 73% • illite et/ou micas : ~ 3% • kaolinite : ~ 24%

Echantillon arrêt n°16

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 2% • illite et/ou micas : ~ 2% • kaolinite : ~ 96%

Echantillon arrêt n°17

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 56% • illite et/ou micas : ~ 5% • kaolinite : ~ 39%

Echantillon arrêt n°18

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 7% • illite et/ou micas : ~ 2% • kaolinite : ~ 91%

Echantillon arrêt n°19

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 69% • illite et/ou micas : ~ 4% • kaolinite : ~ 27%

Echantillon arrêt n°21

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable: ~ 38% • illite et/ou micas : ~ 28% • kaolinite : ~ 34%

Echantillon arrêt n°22 ech1

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable: ~ 47% • illite et/ou micas : ~ 1% • kaolinite : ~ 52%

Echantillon arrêt n°22 ech2

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 149 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : ~ 37% • illite et/ou micas probable : <1% • kaolinite : ~ 63%

Echantillon arrêt n°23

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 69% • illite et/ou micas : ~ 11% • kaolinite : ~ 20%

Echantillon arrêt n°24

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 75% • illite et/ou micas : ~ 10% • kaolinite : ~ 15%

Echantillon arrêt n°26

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 72% • illite et/ou micas : ~ 5% • kaolinite : ~ 23%

Echantillon arrêt n°27

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • chlorite + vermiculite probable : ~ 22% • illite et/ou micas : ~ 27% • kaolinite : ~ 51%

Echantillon arrêt n°28

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : ~ 45% • illite et/ou micas : ~ 7% • kaolinite : ~ 48%

Echantillon arrêt n°29

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 63% • illite et/ou micas : ~ 3% • kaolinite : ~ 33%

150 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Echantillon arrêt n°30a

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié illite/vermiculite et/ou micas/vermiculite probable + illite et/ou micas : ~ 100%

Echantillon arrêt n°30b

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié illite/vermiculite et/ou micas/vermiculite possible + illite et/ou micas : ~ 100%

Echantillon arrêt n°31

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite possible mais non quantifiable • illite et/ou micas : ~ 97% • kaolinite : ~ 3%

Echantillon arrêt n°32

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/ illite et/ou smectite/micas + illite et/ou micas : ~ 99% • kaolinite probable : ~ 1%

Echantillon arrêt n°33

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/ illite et/ou smectite/micas + illite et/ou micas + chlorite possible : ~98% • kaolinite probable : ~2 %

Echantillon arrêt n°34a

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite + chlorite probable : ~ 80% • illite et/ou micas : ~ 6% • kaolinite : ~ 14%

Echantillon arrêt n°34b

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/chlorite : ~ 73% • illite et/ou micas : ~ 8% • kaolinite : ~ 19%

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 151 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Echantillon arrêt n°35

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • chlorite + vermiculite : ~ 56% • illite et/ou micas : ~6% • kaolinite : ~ 38%

Echantillon arrêt n°36

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/ illite et/ou smectite/micas + illite et/ou micas + chlorite possible : ~ 97% • kaolinite : ~3%

Echantillon arrêt n°37

La fraction phylliteuse de cet échantillon est représentée par (sur base 100) : • interstratifié smectite/illite et/ou smectite/micas possible + illite et/ou micas : ~97% • kaolinite : ~ 3%

5. Observations

Pour chaque échantillon :

• Le diffractogramme obtenu à partir de la lame normale (indexé N), de la lame glycolée pendant 12 heures en tension de vapeur (indexé G), de la lame chauffée à 490°C pendant 4 heures (indexé C)

152 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1200

1100

1000

900

800

700 d=14,92489 d=9,96622

600 d=16,77530 Lin (Cps)

500 d=3,33207

400

300 d=3,03278 d=4,99098

200 d=4,25592 100 d=7,19079

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21682N.raw - arret n°1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21682G.raw - arret n°1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21682C.raw - arret n°1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

400 d=14,66611

300 d=9,96239 d=3,03142 d=3,32795 d=16,69372

Lin (Cps) Lin 200 d=4,98137 d=3,57871

100 d=7,17317

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21683N.raw - arret n°2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21683G.raw - arret n°2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21683C.raw - arret n°2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 153 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1500

1400

1300

1200 d=16,84465 1100 d=14,89113

1000

900

800 d=9,93590

700 Lin (Cps) Lin

600 d=3,32509 500

400 d=3,03043 d=4,98157 300

200 d=3,57043 d=3,53329 d=7,11703 d=4,71678 100 d=4,25219

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21684N.raw - arret n°3 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21684G.raw - arret n°3 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21684C.raw - arret n°3 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000

900 d=14,80520

800 d=9,96239 d=16,84465 Lin (Cps) 700

600

500 d=3,33946 400 d=3,03378 300 d=4,98618 d=7,16311

200 d=3,57366 d=4,25549 d=4,17948 100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21685N.raw - arret n°4 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21685G.raw - arret n°4 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21686C.raw - arret n°4 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

154 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000 d=16,69372 d=14,96171

900

800 d=10,01581 Lin (Cps) Lin 700

600

500 d=3,34235

400 d=3,03384

300 d=4,99011

200 d=4,25453 d=4,17701 100 d=7,17498

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21686N.raw - arret n°4 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21686G.raw - arret n°4 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21686C.raw - arret n°4 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

900

800 d=16,76884 700 d=15,07329

600

500 Lin (Cps) Lin

400 d=9,98701

300 d=3,33592

200 d=4,98999 d=3,03063 d=3,57193 d=4,25713

100 d=7,16918

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21687N.raw - arret n°5 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21687G.raw - arret n°5 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21687C.raw - arret n°5 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 155 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

500 d=9,98903

400 d=3,33082

300 d=17,63847 Lin (Cps) Lin d=14,26575 d=4,99222 200 d=3,25169 d=3,20327 d=3,52638 d=7,09102 d=3,57340 d=3,03551

100 d=4,25146 d=4,71055

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21688N.raw - arret n°6 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21688G.raw - arret n°6 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21688C.raw - arret n°6 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

500

400

300 Lin (Cps) d=10,01581 d=3,34235 d=14,35130

200 d=4,97554 d=3,53377 d=7,08398 d=3,57831

100 d=4,24767 d=4,71159

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21689N.raw - arret n°7 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21689G.raw - arret n°7 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21689C.raw - arret n°7 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

156 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

700

600

500 d=9,96239

400 d=3,32795 Lin (Cps)

300 d=14,27326 d=7,10816 d=16,69372 d=4,99034 200 d=3,57413 d=3,53058 d=4,71781

100 d=4,25409

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21690N.raw - arret n°8 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21690G.raw - arret n°8 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21690C.raw - arret n°8 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

600

500 d=14,65839

400 d=10,04273 d=3,33946 d=16,04583

300 Lin (Cps) Lin d=3,03142 d=4,98163

200 d=7,14694 d=3,58164 d=3,53878

100 d=4,25525 d=4,74439 d=3,84762

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21691N.raw - arret n°9 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21691G.raw - arret n°9 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21691C.raw - arret n°9 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 157 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

500

400

300 d=17,39513 d=14,65839 d=10,04273 Lin (Cps) Lin d=3,33946

200 d=3,56997 d=4,98645 d=7,13673 100 d=4,24920

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21692N.raw - arret n°10 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21692G.raw - arret n°10 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21692C.raw - arret n°10 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

59397 , d=46

400 d=3,03136 d=17,55910 300 d=14,83337 Lin (Cps) Lin

200 d=3,34525 d=10,01581 d=3,58164

100 d=4,98553 d=3,85271 d=4,26154 d=7,14192

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21693N.raw - arret n°11 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21693G.raw - arret n°11 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21693C.raw - arret n°11 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

158 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

500 d=17,23421

400 d=14,89263 d=3,03236

300 d=3,33946 Lin (Cps)

200 d=9,98903 d=3,57166 d=4,99352 100 d=3,84919 d=4,25902 d=7,16038

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21694N.raw - arret n°11 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21694G.raw - arret n°11 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21694C.raw - arret n°11 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

1400

1300 d=3,03230 d=16,84465 d=14,99518 1200

1100

1000

900

800

700 Lin (Cps) Lin

600

500 d=9,93590 d=3,34235

400

300 d=4,99157

200 d=4,26958 d=5,53673 d=3,57413 d=8,60888 d=4,18509 d=7,16945 d=3,84910 100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21695N.raw - arret n°13 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21695G.raw - arret n°13 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21695C.raw - arret n°13 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 159 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1400

1300 d=16,84465 d=15,12543 1200

1100

1000

900 d=7,16776

800

700 d=3,57324 Lin (Cps) Lin

600 d=9,98903 500

400 d=3,33946

300 d=3,20129 d=3,03428 d=4,99667 200 d=4,25672 d=4,17102

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21696N.raw - arret n°14 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21696G.raw - arret n°14 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21696C.raw - arret n°14 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

400 d=16,69372 d=14,95237

300 d=3,34188 Lin (Cps) Lin

200 d=7,16132 d=3,56747 d=9,93590 d=4,25156

100 d=4,97489

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21697N.raw - arret n°15 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21697G.raw - arret n°15 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21697C.raw - arret n°15 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

160 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1000

900 d=7,17334

800

700 d=3,57500

600

500 Lin (Cps) Lin

400

300 d=3,34235 d=14,37576 d=17,31430 d=10,04273 200 d=4,17592 d=4,25955 d=4,98105

100 d=4,47434

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21698N.raw - arret n°16 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21698G.raw - arret n°16 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21698C.raw - arret n°16 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

1200

1100

1000

900 d=7,15528 d=17,23372 d=14,43441 800 d=3,57173 d=3,33937 700

600 d=10,09673 Lin (Cps) Lin

500

400

300 d=4,97625

200 d=4,25427 d=4,16211

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21699N.raw - arret n°17 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21699G.raw - arret n°17 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21699C.raw - arret n°17 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 161 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1800

1700

1600 d=7,19065 1500

1400

1300 d=3,57412

1200

1100

1000

900 Lin (Cps) 800

700

600 d=14,71625

500 d=17,98286 d=10,09702 d=3,35105

400

300

200 d=5,02132 d=4,17592 d=4,25525

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21700N.raw - arret n°18 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21700G.raw - arret n°18 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21700C.raw - arret n°18 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

800

700 d=14,58366

600

500 d=16,18615

400 Lin (Cps) d=10,04273 d=7,16313 d=3,34525

300 d=3,57339

200 d=4,98534 d=4,17389 d=3,03444 d=4,25348 100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21701N.raw - arret n°19 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21701G.raw - arret n°19 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21701C.raw - arret n°19 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

162 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

500

400 d=3,34235 d=3,03120 300 Lin (Cps) Lin d=9,98903 200 d=16,61927 d=14,71625 d=7,15929 d=3,57532 d=5,00108 d=4,26028

100 d=4,48625 d=4,67994

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21702N.raw - arret n°21 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21702G.raw - arret n°21 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21702C.raw - arret n°21 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

500 d=3,03284 d=3,34525

400

300 d=3,57547 d=7,18560 Lin (Cps) Lin d=14,65796 d=16,84465 200 d=10,06981 d=4,25910 d=3,85275

100 d=4,99258 d=4,17375

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21703N.raw - arret n°22 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21703G.raw - arret n°22 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21703C.raw - arret n°22 ech1 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 163 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1200

1100

1000 d=7,17941 900

800

700 d=3,57084 d=14,96320 d=16,99834

600 d=3,03180 Lin (Cps) Lin

500

400 d=3,34171

300 d=9,98903

200 d=4,98563 d=4,25518 d=4,17086 d=3,85191 100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21704N.raw - arret n°22 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21704G.raw - arret n°22 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21704C.raw - arret n°22 ech2 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

700

600

500 d=17,31430 d=3,03064 d=14,76129

400 d=3,34235 Lin (Cps) Lin

300 d=9,96239

200 d=7,16664 d=3,57572 d=4,99887 d=4,25850

100 d=3,84871

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21705N.raw - arret n°23 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21705G.raw - arret n°23 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21705C.raw - arret n°23 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

164 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

700

600 d=3,02949

500

400 d=3,33946 d=16,76885 Lin (Cps) Lin

300 d=14,79563

200 d=9,98903 d=3,56834 d=7,14177 d=4,25156 d=4,98460

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21706N.raw - arret n°24 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21706G.raw - arret n°24 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21706C.raw - arret n°24 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

1100

1000

900

800 d=14,74623 d=16,61927 700

600 Lin (Cps) Lin 500 d=3,33946 d=7,15888 400 d=9,98903 d=3,57391

300 d=4,98163 200 d=4,25382

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21707N.raw - arret n°26 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21707G.raw - arret n°26 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21707C.raw - arret n°26 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 165 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

900

800

700

600

500 d=3,33658 Lin (Cps) d=9,98903

400 d=14,10246 d=7,07407 d=3,52904 300 d=3,57166

200 d=4,97568 d=4,69734 d=4,25050

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21708N.raw - arret n°27 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21708G.raw - arret n°27 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21708C.raw - arret n°27 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

800

700

600

500 d=14,61416

Lin (Cps) 400 d=7,16108 d=15,84211 d=3,57351 300 d=3,34235 d=9,98903

200 d=4,98213 d=4,25712

100 d=4,72868

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21709N.raw - arret n°28 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21709G.raw - arret n°28 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21709C.raw - arret n°28 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

166 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1400

1300

1200

1100

1000

900

800

700 d=14,67642 d=16,39984 Lin (Cps) Lin 600

500 d=7,14731 d=9,96239 400 d=3,57167

300 d=3,33946 d=4,97940 200 d=3,02958 d=4,25050

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21710N.raw - arret n°29 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21710G.raw - arret n°29 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21710C.raw - arret n°29 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

1100

1000

900

800

700

600 Lin (Cps) Lin 500 d=9,98701 400

300 d=3,31614 200 d=4,97408 d=4,25440 d=4,88417

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21711N.raw - arret n°30a - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21711G.raw - arret n°30a - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21711C.raw - arret n°30a - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 167 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

2100

2000

1900

1800

1700

1600

1500

1400

1300

1200 d=9,96034

1100

1000 Lin (Cps) 900

800 d=3,32442

700

600

500 d=4,98719

400

300

200

100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21712N.raw - arret n°30b - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21712G.raw - arret n°30b - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21712C.raw - arret n°30b - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000

900

800 Lin (Cps) Lin

700

600

500 d=9,96239

400 d=3,33082

300 d=14,32054 d=15,77506

200 d=4,97650 d=3,57166 d=7,19389 d=4,25124 100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21713N.raw - arret n°31 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21713G.raw - arret n°31 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21713C.raw - arret n°31 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

168 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

1000

900

800 d=9,98903

700

600

500 d=3,33946 Lin (Cps) Lin

400 d=11,15245 d=3,02895 d=12,49449

300 d=4,97655

200 d=3,51293 d=3,56764 d=4,25290

100 d=3,84659 d=7,13851

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21714C.raw - arret n°32 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21714G.raw - arret n°32 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21714N.raw - arret n°32 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

900

800

700 d=10,04070 d=3,35039 600

500

Lin (Cps) Lin 400 d=11,52911 d=4,98720

300 d=16,54212

200 d=3,04029 d=4,26872 d=3,51544 d=3,57760 d=4,17508 d=4,76732 d=4,47478 100 d=7,11836

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21715N.raw - arret n°33 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21715G.raw - arret n°33 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21715C.raw - arret n°33 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 169 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

600 d=3,34815

500

400 Lin (Cps) Lin

300 d=16,69372 d=14,79896

200 d=4,26479 d=9,96239 d=3,57498 d=7,17428 d=5,01466 100 d=4,61164

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21716N.raw - arret n°34a - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21716G.raw - arret n°34a - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21716C.raw - arret n°34a - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

700 d=3,34235

600

500

400 d=16,54548 Lin (Cps) Lin

300 d=15,97795

200 d=10,04273 d=3,57498 d=4,25525 d=7,16058 d=4,99205 d=3,03117 100

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21717N.raw - arret n°34b - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21717G.raw - arret n°34b - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21717C.raw - arret n°34b - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

170 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230

220 d=3,34235 210 200 190 180 170 d=14,15594

Lin (Cps) 160 150 140

130 d=3,53397

120 d=3,58833 110 d=4,26479 d=10,17957 d=7,10247 100 d=4,48096

90 d=4,73845 80 70 60 50 40 30 20 10 0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21718N.raw - arret n°35 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21718G.raw - arret n°35 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21718C.raw - arret n°35 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

400 d=3,34235

300 d=3,02943 d=10,06981

200 Lin (Cps) d=4,98820 d=11,74928 d=12,41381

100 d=4,47568 d=4,25525 d=3,52904 d=3,86316 d=4,70901 d=7,08586

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21719N.raw - arret n°36 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21719G.raw - arret n°36 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21719C.raw - arret n°36 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 171 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

500

400 d=3,33917 300 d=9,98903 Lin (Cps)

200 d=3,02711 d=11,63934 d=4,98500 d=4,25232

100 d=3,55514 d=4,81067 d=4,46904 d=7,05418

0

2 10 20 30 2-Theta - Scale File: 21720N.raw - arret n°37 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21720G.raw - arret n°37 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s File: 21720C.raw - arret n°37 - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s

172 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Annexe 5 - Liste et coordonnées des bureaux d’étude ayant fourni des données géotechniques

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 173

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

ABE Sol 146 chemin des Bas Près Ouest 30560 SAINT HILAIRE DE BRETHMAS Tél : 04.66.56.83.27 Fax : 04.66.56.83.28

ALPHASOL 61bis, chemin des Romarins 30340 Saint Privat des Vieux

Tél : 04 66 86 32 51 Fax : 04 66 86 32 82

CETE Lyon 25 av François Mitterrand 69500 BRON

Tél : 04 72 14 30 30 Fax : 04 72 14 30 35

Egsol Siège Social Dauphiné-Savoie 6 rue des Essarts 38610 GIERES Tél : 04.76.42.63.69 Fax : 04.76.42.63.70

FONDASOL 290 rue des Galoubets 84140 MONTFAVET Tél. : 04.90.31.23.96 Fax : 04.90.32.59.83

Geoplus Z.I. Sud - Allée du Vivarais BP 172 26300 Bourg de Péage Tél. : 04.75.72.80.00

BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 175 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche

Hydroc BP 177 - La garde Adhemar 26702 PIERRELATTE CEDEX 02 Tel : 04.75.97.26.26

Intrasol Agence de l'Hérault "Le Delta" 51, avenue Charles Nungesser 34130 Mauguio Tél. : 04.67.20.16.38 Fax : 04.67.20.03.91

Agence du Gard 458, chemin de Tres Patas 30980 Langlade Tél. : 04.66.81.37.72 Fax : 04.66.81.39.03

SIC INFRA 42 9 rue Jacques Prévert 42570 St Héand Tél: 04.77.30.92.88 Fax : 04.77.30.46.71

Sol Concept 1 rue Louis Auguste Blanqui ZA les Blâches Gombert 04160 Château Arnoux Saint Auban Tél. : 04.92.32.12.18

176 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final

Centre scientifique et technique Service Risques naturels et sécurité du stockage du CO2 Service géologique régional 3, avenue Claude-Guillemin Unité Risques de mouvements de terrain et érosion Rhône - Alpes BP 6009 117, avenue de Luminy - BP 167 151 Boulevard Stalingrad 45 060 - Orléans Cedex 2 – France 13 276 – Marseille Cedex 09 – France 69 626- Villeurbanne cedex - France Tél. : 02 38 64 34 34 Tél. : 04 91 17 74 74 Tél. : 04 72 82 11 51