Cartographie De L'aléa Retrait- Gonflement Des Sols Argileux Dans
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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 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final 3 Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche 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. 4 BRGM/RP-57688-FR – Rapport final Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de l’Ardèche 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