ARGIC 2

Site expérimental de l’I2M GCE à Pessac Haut-Bacalan.

Dans le cadre du Projet ANR ARGIC « Analyse du Retrait Gonflement et de ces Incidences sur les Constructions » (2008-2011), suivi d’un second projet ARGIC 2 (2011-2014),  l’I2M GCE possède un site expérimental sur la commune de Pessac (Quartier Haut-Bacalan) lui permettant d’avoir un suivi  en continu de l’évolution des déformations et de l’humidité du sous-sol argileux (Formation de Brach du Pléistocène) en fonction des conditions climatiques. Le terrain du site expérimental d’un demi-hectare a été cédée à l’université de Bordeaux par la mairie de Pessac en 2008 et ce jusqu’en 2019. Une  station météorologique sur site est opérationnelle depuis 2008 avec une transmission par GPRS de la pluviométrie, de l’humidité et de la température de l’air et du sous-sol jusqu’à 5 mètres de profondeur (mesures en continu toutes les 3 heures). Le site est enfin équipé d’extensomètres permettant de mesurer toutes les 3 heures les déformations du sous-sol jusqu’à 15 mètres de profondeur et entre 0,5, 1, 2  et 3 mètres. Le site a bénéficié de plus 130 000 euros d’accompagnement par la région dans le cadre des bourses CIFRE, et d’autres aides par l’ANRT dans le cadre du projet ARGIC. De plus, une maison expérimentale (équipée de capteurs de déformations) a été construite avec l’aide de L’AQC (Agence Qualité Construction), la FFA (Fédération Française du bâtiment) et Fondation de l’assureur SMABTP, afin de suivre l’évolution des déformations du sous-sol avec la maison expérimentale jusqu’au sinistre (fissuration de la maison). L’ensemble de ces équipements et la synthèse des données obtenues par un suivi dans le cadre de deux thèses (Chrétien, 2010 ; Fernandes, 2014) ont permis de quantifier l’évolution du front de sécheresse du sous-sol lors des périodes de fortes sécheresses (2009, 2010), et de proposer un bon indicateur dit CHC (Conditions hydriques cumulées) permettant de caractériser les tassements en fonction des déficits hydriques cumulés (voir figure 1). Par ailleurs un dispositif géophysique de tomographie électrique sur des linéaires de 40 à 50 mètres installés à demeure, permet de suivre l’évolution de l’hydratation et déshydratation du sous-sol sur les 5 premiers mètres entre période estivale et hivernale (cartographie verticale du sous-sol, figure 2). Au final le dispositif du site expérimental de Pessac permet de suivre et comprendre sur 5 ans l’évolution les mouvements en retrait et gonflement d'un sol argileux hétérogène par rapport aux variations de teneur en eau et de température jusqu’à une profondeur de 3 m. Un cumul de tassement d’environ 1 cm sur 4 cycles d’hydratation et déshydratation du sol argileux (Figure 1) sont responsables de sinistre de maisons individuelles. Les mouvements de la couche argileuse entre 3 et 10 m de profondeur sont tout aussi importants. Une corrélation significative est établie entre les déformations du sol et les conditions hydriques cumulées. Ce paramètre dit CHc  (Conditions hydriques cumulées) s’avère être un bon indicateur de condition prévisionnelle de sécheresse. Ces résultats sont spécifiques au site expérimental étudié de Pessac et devraient être confirmés avec des observations faites dans d'autres contextes climatiques et d'autres sols argileux.

Richard Fabre, Alain Denis, Jean-Francois Lataste, Marie Chrétien et Marion Fernandes.

Figure 1 - Diagramme de corrélation entre les déplacements en mm du sol argileux du site de Pessac et le paramètre climatique CHc (Conditions hydriques cumulées, mm) entre 09/2008 et 02/2014. On constate une corrélation remarquable entre le facteur CHc et les déformations en mm du sous-sol.
Figure 2 – Coupes verticales du sous-sol argilo-sableux du site de Pessac montrant l’évolution des résistivités entre été (couleur rouge panneau du haut en juin) vers une saturation progressive du sol en hiver (couleur bleue panneau du bas). A droite de la coupe 2D le sol est sablo-graveleux et à gauche de la coupe à dominante argileuse (sous-sol hétérogène).
Photo de la maison expérimentale du site de Pessac où l’on voit au premier plan dans l’angle la tête (en rouge) de l’un des 5 extensomètres mesurant les déformations du sous-sol hétérogène.