L'argile et les algues : entre risques géotechniques et solutions innovantes pour la construction

L'argile est une matière aux multiples facettes, omniprésente dans notre environnement et fondamentale dans l'histoire de l'humanité. Des premières expressions artistiques préhistoriques aux fondations de nos villes modernes, en passant par la cosmétique et la pharmacopée, ses propriétés uniques en ont fait un matériau universel. Cependant, sa nature réactive aux variations hydriques pose des défis majeurs, notamment le phénomène de retrait-gonflement des argiles (RGA), qui affecte considérablement les constructions. Parallèlement, l'accumulation massive d'algues sur les littoraux, telles que les sargasses, représente une nuisance environnementale grandissante, mais se révèle être une source potentielle de matériaux de construction innovants.

Bisons en argile de la grotte du Tuc d'Audoubert

L'argile : un nanomatériau aux propriétés étonnantes et aux défis complexes

L'argile est une roche sédimentaire composée de silicates d’aluminium et d’autres minéraux et oligo-éléments, issue de l’altération de roches comme les micas ou les feldspaths. Elle existe à l'état naturel dans le sol ou le sous-sol. Sa structure physico-chimique particulière lui confère la capacité de se mettre en suspension dans l’eau et d'être très malléable lorsqu’elle est hydratée. Elle est formée de micelles de colloïdes, plus ou moins agglomérées selon la teneur en eau, et entourées de charges négatives. En fonction de son niveau d'hydratation, elle peut se présenter à l'état fluide, pâteux ou solide. Ces propriétés en font un matériau très utilisé, mais aussi très problématique dans certains contextes.

Histoire et usages traditionnels de l'argile

Depuis l'aube de l'humanité, l'argile a joué un rôle essentiel. Elle est mentionnée dès le chapitre 1 du Livre de la Genèse. L'argile est un des matériaux qui ont contribué à la naissance de l'art, comme en témoignent les bisons de la grotte préhistorique du Tuc d’Audoubert, façonnés dans de l’argile humide et conservés ainsi depuis 15 000 ans. L’écriture en Mésopotamie, au temps d’Ur et Sumer, s’est également développée grâce à des tablettes d’argile gravées en écriture cunéiforme.

Tablette d'argile de l'Épopée de Gilgamesh

La cuisson de l’argile, pour la poterie et les ustensiles culinaires, est apparue au Néolithique en Asie et dans le Croissant fertile. La maîtrise du mélange d’argile et d’eau, du séchage, du retrait sans fissuration et de la cuisson a accompagné le développement de l’humanité.

Au-delà de ces usages, l'argile est un produit utilisé dans la pharmacopée et la cosmétique : peintures corporelles des Indiens d’Amazonie, masques de beauté à l’argile verte, bains de boue des stations thermales. Des produits comme la « terre de Sommières », un détachant naturel, ou le Smecta®, un médicament anti-diarrhéique, en sont des exemples plus prosaïques. Elle est également employée dans les pâtes dentifrices, l’industrie papetière, et comme charge dans les peintures.

Le phénomène de retrait-gonflement des argiles (RGA)

Lorsqu’un sol est argileux, il est fortement sensible aux variations de teneur en eau : il se rétracte lorsqu’il y a évaporation de l’eau en période sèche et gonfle lorsque l’apport en eau est important en période pluvieuse ou humide. Ces variations sont lentes, mais elles peuvent atteindre une amplitude assez importante pour endommager les bâtiments localisés sur ces terrains. Ce phénomène de retrait-gonflement des argiles (RGA) engendre chaque année des dégâts considérables, indemnisables au titre des catastrophes naturelles.

Le phénomène de RGA touche particulièrement les maisons individuelles, puisqu’elles disposent le plus souvent de fondations plus légères ou superficielles que les bâtiments collectifs. Les conséquences du RGA sur ces constructions peuvent se traduire par l’apparition de fissures en façade, le décollement des éléments jointifs à la construction (garages, terrasses, perrons), une distorsion des portes et fenêtres, une dislocation des dallages et des cloisons, et parfois la rupture de canalisations enterrées.

Ce phénomène s’amplifie avec le changement climatique et représente aujourd’hui 42% des dommages assurés au titre du dispositif Cat Nat (catastrophes naturelles). Le coût des sinistres liés à ce phénomène a fortement augmenté, passant de 375 millions d'euros par an en moyenne sur la période 1995-2015 à environ 1,5 milliard d'euros par an sur la période 2018-2022. Le phénomène RGA est aussi le premier poste d’indemnisation au titre de l’assurance dommage-ouvrage, pour les sinistres touchant les maisons individuelles, avec un coût moyen estimé à 16 500 euros par sinistre.

Carte des communes déclarées en catastrophe naturelle due à la sécheresse

Cartographie et zones à risque de RGA

Pour réduire le nombre de sinistres liés à ce phénomène, l'application de règles de l'art simples et bien connues permet de limiter le risque. La réalisation de fondations adaptées dès la construction sera également moins coûteuse qu'une reprise en sous-œuvre une fois le bâtiment construit. À la demande du ministère, le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) dresse, pour l'ensemble du territoire hexagonal, une carte qui délimite toutes les zones exposées au phénomène de retrait-gonflement des argiles et les hiérarchise selon l'importance de leur exposition : faible, moyenne ou forte.

En 2019, le BRGM a réalisé une cartographie de la susceptibilité du territoire au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux. Les données de la sinistralité observée utilisées pour réaliser la carte d'exposition sont issues de la base des Sinistres Indemnisés Liés aux Evènements Climatiques (SILECC) de la Mission Risques Naturels. Cette base, représentative d'environ 70 % du marché de l'assurance, recense près de 180 000 sinistres indemnisés au titre de la garantie Cat Nat "sécheresse" sur la période 1989-2017. Pour prendre en compte les 18 000 sinistres recensés hors zone argileuse (9 % du total), un tampon de 100 mètres autour de chaque formation argileuse a été appliqué, puis les sinistres ont été rattachés à la formation argileuse la plus proche. Cette méthode a permis de rattacher 5 % des sinistres survenus hors zone argileuse à des zones d'exposition moyenne ou forte.

La mise à jour de la carte d’exposition intègre les zonages locaux d’aléa et prend en compte la forte sinistralité de ces dernières années (environ 240 000 sinistres RGA entre 2018 et 2022, soit 58 % de la totalité des sinistres RGA depuis 1989). Pour cette mise à jour, l’approche par fréquence de sinistres a été privilégiée, reposant sur le ratio entre le nombre de sinistres et le nombre de logements individuels, issus de la base de données nationale des bâtiments (BDNB), et calculé pour chaque entité argileuse. La BDNB permet d’identifier les maisons individuelles, plus exposées que les logements collectifs au risque de RGA, limitant ainsi les biais liés à la présence majoritaire de logements collectifs en zones urbaines.

La mise à jour de la carte entraîne une augmentation des zones d’exposition moyenne et forte, celles soumises aux dispositions de la loi Élan, représentant dorénavant 55 % du territoire hexagonal contre 48 % en 2020 et concernant désormais 12,1 millions de maisons individuelles existantes (soit 61,5 % des maisons individuelles) contre 10,3 millions en 2020 (soit 52,5 % des maisons individuelles). La carte d’exposition reflète l’état des connaissances au moment de sa publication, mais l’échelle de validité est celle des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000. Il n'est pas exclu que, sur les secteurs considérés hors zone argileuse, se trouvent localement des zones argileuses d’extension limitée, liées à l’altération localisée des calcaires, à des lentilles argileuses intercalées ou à des placages argileux non cartographiés. Inversement, il est possible que, localement, certaines parcelles situées dans un secteur dont la susceptibilité au RGA a été évaluée comme non nulle soient en réalité constituées de terrains non sensibles ou non argileux. Ceci pourra être mis en évidence à l'occasion d'investigations géotechniques spécifiques.

L’Allier fait partie des départements français particulièrement impactés par le phénomène. De juin 1989 à janvier 2013, 129 communes du département avaient été reconnues en état de catastrophe naturelle pour des mouvements de terrain consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols. Globalement, les 514 communes du département sont concernées par ce risque et 80 % du territoire est concerné par un risque moyen ou fort. Le nouveau zonage est applicable aux promesses de vente ou aux actes authentiques de vente des terrains non bâtis constructibles et aux contrats de constructions de maison individuelle, conclus à compter du 1er juillet 2026.

Risques majeurs : le retrait-gonflement des argiles

Réglementation et prévention des risques liés au RGA

Pour protéger les maisons construites dans une zone d’exposition moyenne ou forte et réduire le nombre de sinistres, des dispositions constructives visant à réduire les désordres liés au retrait-gonflement des argiles ont été introduites dans le cadre législatif (article 68 de la loi ELAN) et réglementaire. En application de l’article 68 de la loi Elan, le décret du Conseil d’Etat n°2019-495 du 22 mai 2019, modifié par le décret n° 2021-872 du 30 juin 2021, a créé une section du Code de la construction et de l’habitation (articles R. 132-3 à R. 132-8) spécifiquement consacrée à la prévention des risques de mouvements de terrain différentiel consécutif à la sécheresse et à la réhydratation des sols.

L’article R. 132-8 du Code de la construction et de l’habitation définit les objectifs des techniques constructives à appliquer pour les constructions en zones d’exposition moyenne ou forte au retrait-gonflement des argiles. Une étude géotechnique préalable permet une première identification des risques géotechniques d’un site. Les bâtiments en maçonnerie ou en béton doivent être construits avec une structure rigide. Toutes ces dispositions sont codifiées dans le Code de la construction et de l'habitation (CCH), notamment : L.132-4 à L. 132-9 et R. 132-3 à R. 132-8.

Le contrôle des règles de construction est renforcé depuis le 1er janvier 2024. L’arrêté du 21 décembre 2023 crée une nouvelle attestation relative aux RGA, exigée au moment de l'achèvement des travaux dans les zones d’exposition moyenne ou forte soumises à la réglementation "RGA". Certaines communes sont couvertes par des PPR retrait-gonflement des argiles qui ont été réalisés avant la mise en œuvre de la loi ELAN. Une plaquette de communication à destination du public a été réalisée par le ministère de la transition écologique et de la cohésion des territoires, fournissant des conseils pour la construction sur des sols argileux et la gestion de l’humidité du sol aux abords des constructions neuves ou existantes.

Dispositions spécifiques pour les constructions neuves (Loi Elan)

L’article 68 de la loi n° 2018-1021 du 23 novembre 2018 portant évolution du logement, de l'aménagement et du numérique (Elan) fait évoluer la prévention des risques de mouvements de terrain liés au retrait-gonflement des argiles lors de la construction d'un ou de plusieurs immeubles à usage d'habitation (ou à usage professionnel et d'habitation) ne comportant pas plus de deux logements.

Dans les zones d’exposition moyenne et forte au RGA, la règlementation s’impose :

  • Avant la vente d'un terrain non bâti constructible : Le vendeur doit informer le potentiel acquéreur de l’existence du phénomène RGA et lui fournir une étude géotechnique préalable. Cette étude est annexée à la promesse de vente ou à l’acte authentique de vente et reste annexée au titre de propriété du terrain, suivant ses mutations successives.
  • L'étude géotechnique préalable réglementaire : Elle doit fournir un modèle géologique préliminaire, les principales caractéristiques géotechniques du site et les principes généraux de construction pour se prémunir des mouvements de terrain différentiels. Définie par l’arrêté du 22 juillet 2020, elle comprend une enquête documentaire, une visite du site et, le cas échéant, un programme d’investigations géologiques et géotechniques complémentaires. Sa durée de validité est de 30 ans. Une étude géotechnique préalable de type G1, réalisée conformément à la norme NF P 94-500 de novembre 2013, vaut présomption de conformité.
  • Avant la conclusion d'un contrat de construction : Le maître d’ouvrage doit fournir une étude géotechnique de conception au constructeur ou au maître d’œuvre. Cette étude doit prendre en compte l’implantation et les caractéristiques du bâtiment. Elle fixe les prescriptions constructives adaptées à la nature du sol et au projet, en tenant compte des recommandations de l’étude préalable et en réduisant les risques géotechniques identifiés. Elle s’appuie sur des données géotechniques pertinentes, si besoin après la réalisation d’un programme spécifique d’investigations.
  • Obligations du constructeur : Le constructeur est tenu soit de suivre les recommandations de l’étude géotechnique fournie par le maître d’ouvrage, soit de respecter des techniques particulières de construction définies par voie réglementaire (arrêté du 22 juillet 2020). Si l’étude géotechnique indique l’absence de risque, le constructeur n’est pas tenu par ces obligations.

En cas de vente de l’ouvrage, l’ensemble des études (préalable et de conception le cas échéant) est annexé à la promesse de vente ou, à défaut de promesse, à l’acte authentique de vente.

Prévention du phénomène pour le bâti existant

Des mesures de prévention dites horizontales peuvent être mises en œuvre pour réduire le risque d’apparition de dommages sur les constructions existantes. Il existe trois principales catégories de travaux de prévention du phénomène RGA qui permettent d’agir sur la stabilisation des variations d’humidité dans le sol.

Depuis octobre 2025, l’État expérimente un dispositif de prévention du phénomène RGA dans les constructions existantes, dans 11 départements préfigurateurs retenus au regard de leur forte exposition et de leur sinistralité (Allier, Alpes-de-Haute-Provence, Dordogne, Gers, Indre, Lot-et-Garonne, Nord, Meurthe-et-Moselle, Puy-de-Dôme, Tarn et Tarn-et-Garonne). Ce fonds cible en priorité les maisons en bon état, ou concernées par de petites fissures dont l'écartement ne dépasse pas 1 mm. Les dossiers de demandes d'aides sont instruits par les Directions Départementales des Territoires et de la Mer (DDT-M) des territoires retenus.

Pour les bénéficiaires, le dispositif se compose de deux phases : une phase études pour réaliser le diagnostic de vulnérabilité de la maison par un professionnel expert du RGA, et une phase travaux pour réaliser les travaux recommandés lors du diagnostic par des entreprises spécialisées. Tout au long de leur démarche de prévention, les propriétaires sont accompagnés par un groupement de professionnels locaux. L’expérimentation concerne les maisons non mitoyennes, de deux niveaux maximums, construites avant 2010. Les aides sont octroyées sous conditions de ressources.

Les algues en terre argile : une solution innovante pour la construction civile

Face à l'augmentation des risques liés au RGA et à la nécessité de trouver des matériaux de construction plus durables, des recherches explorent des voies innovantes, notamment l'utilisation des algues. L’accumulation d’algues sur les plages peut nuire à la santé, au tourisme, à la pêche et à la biodiversité. Elles sont généralement ramassées et mises en décharge, mais une étude menée par des chercheurs brésiliens a trouvé une utilisation à cette biomasse : la production d’agrégats d’argile céramique légers.

Sargasses échouées sur une plage

Les sargasses et leur valorisation dans l'argile céramique

Des chercheurs brésiliens ont mis au point une argile céramique plus légère que celle habituellement utilisée dans la construction civile en ajoutant des algues du genre Sargassum au processus de fabrication. Ces algues brunes, également connues sous le nom de sargasses, sont courantes dans l’océan Atlantique central. Cependant, elles s’échouent en grande quantité sur les plages des Caraïbes, des États-Unis et du nord du Brésil, où elles posent désormais problème. Leur accumulation sur les plages peut nuire à la santé humaine en raison des gaz émis lors de leur décomposition, ainsi qu’au tourisme, à la pêche et à la biodiversité locale.

Normalement, les sargasses sont ramassées et éliminées dans des décharges sans aucune utilisation pratique. C’est pourquoi les chercheurs ont décidé de rechercher un moyen de tirer parti de cette grande quantité de biomasse sur les plages. En partenariat avec des chercheurs de l’Université fédérale de São Carlos (UFSCar), le groupe de l’USP a testé l’utilisation d’algues dans la fabrication d’argiles céramiques, utilisées dans la construction pour réduire le poids du béton, dans les dalles pour améliorer le confort thermique et dans le jardinage.

Résultats des recherches et bénéfices environnementaux

Le sargasse a été incorporé dans les échantillons à des proportions de 20 % et 40 %, ainsi qu’à 0 % à des fins de comparaison. De plus, une comparaison a été effectuée entre le cycle de vie de l’argile expansée conventionnelle et les différentes formulations additionnées de sargasse. Cette méthodologie évalue les impacts environnementaux d’un produit depuis l’extraction des matières premières jusqu’à son élimination finale.

Les résultats indiquent que l’ajout de sargasses a réduit la densité apparente des agrégats céramiques légers, en particulier à une concentration de 40 %. Cependant, seuls les matériaux frittés dans un four à micro-ondes répondaient aux exigences de résistance à toutes les températures. En termes de cycle de vie, les versions contenant des sargasses ont obtenu de meilleurs résultats environnementaux que l’argile expansée conventionnelle.

Les chercheurs en ont conclu que les agrégats céramiques légers contenant du sargasse fritté au micro-ondes constituent une alternative viable pour atténuer les dommages causés par la présence massive d’algues sur le littoral. Cette alternative réduit la consommation de ressources naturelles et augmente l’efficacité énergétique.

Autres applications des algues dans la construction

En plus de ces travaux, l’équipe a évalué la faisabilité d’utiliser des algues pour produire des panneaux particulaires destinés à l’industrie du meuble et de la construction, ainsi que des tuiles en fibrociment. Ils ont utilisé des cendres de sargasse comme substitut au calcaire. Les résultats ont été surprenants, car ils ont pu utiliser 30 % de sargasse dans les panneaux et remplacer 100 % du calcaire par ses cendres, avec des résultats qui respectent pleinement les normes actuelles pour ces produits et améliorent la durabilité et les propriétés mécaniques des matériaux.

Diversité des argiles et leurs usages au jardin

Les argiles constituent une grande famille ; elles diffèrent les unes des autres par leur composition et leur structure physico-chimique. Chacune possède des propriétés et des usages spécifiques, notamment au jardin. L’incorporation de poudre d’argile à la terre permet de reconstituer le complexe argilo-humique (argile liée aux acides humiques de l’humus) et d’améliorer la rétention de l’eau et des éléments nutritifs par le sol. Des pulvérisations d’argile en suspension dans de l’eau sont également utilisées pour lutter contre certains ravageurs, en constituant une barrière minérale de protection (pucerons, cicadelles, tordeuse, acariens…). Enfin, le pralinage des arbres et arbustes vendus à racines nues fait intervenir l’argile, associée à du fumier.

L’Argile Verte (Illite ou Montmorillonite)

Elle est riche en minéraux (silice, magnésium, calcium, fer). Très absorbante et purifiante. Au jardin, elle est idéale pour l'amendement du sol, améliorant la rétention d’eau et les échanges nutritifs dans les sols sableux ou pauvres. En paillage, en mélange avec du compost ou de la paille, elle limite l’évaporation et enrichit le sol. Utilisée en badigeon pour arbres fruitiers, elle protège contre les parasites et les champignons. Saupoudrée sur les feuilles, elle prévient les maladies comme le mildiou.

L’Argile Blanche (Kaolin)

Douce et non irritante, elle est moins riche en minéraux que l’argile verte, mais très couvrante. Très utilisée en agriculture biologique, elle sert à la protection des fruits en formant un film blanc qui les protège des coups de soleil et des insectes. Elle agit également comme répulsif naturel contre les mouches blanches, pucerons et carpocapses. Pour les sols, elle améliore les sols acides en neutralisant légèrement l’acidité et en améliorant la structure des sols légers. Le kaolin est souvent utilisé en badigeon pour les traitements des arbres fruitiers.

L’Argile Rouge

Elle contient beaucoup d’oxyde de fer, ce qui lui donne sa couleur. Au jardin, elle stimule la vie microbienne du sol et revitalise les sols fatigués en apportant des oligo-éléments (fer) et en activant la fertilité. Elle est adaptée aux sols secs et chauds pour la culture des plantes méditerranéennes (lavande, romarin, thym). En billes ou granulés, elle améliore le drainage des sols argileux compacts. Une astuce consiste à la mélanger à du sable pour créer un substrat idéal pour les cactus et succulentes.

L’Argile Rose (mélange d’argile Rouge et Blanche)

Douce et équilibrée, elle est très utilisée en cosmétique. Au jardin, sa texture fine et sa richesse en minéraux favorisent la germination, ce qui la rend utile comme substrat pour semis. Elle peut également être utilisée comme paillage décoratif pour un aspect esthétique aux massifs tout en protégeant le sol, ou en cataplasme pour le soin des plantes fragiles, jeunes plants ou greffes.

La Bentonite

C’est une argile très absorbante qui peut absorber jusqu’à 5 fois son volume d’eau. On l’utilise notamment pour étanchéifier les étangs ou les bassins.

Géologie et propriétés physico-chimiques des argiles

Les argiles proviennent de l’altération physicochimique des roches siliceuses, notamment granitiques. Au cours de leur décomposition par les agents climatiques, ces roches donnent des particules très fines d’argiles de différentes natures. Celles-ci peuvent ensuite être lessivées et transportées avant de se déposer par sédimentation.

Structure des argiles

Les argiles sont constituées de silicium (Si), d’aluminium (Al) et d’hydroxyle (OH) organisés en couches qui s’empilent en feuillets. Les tétraèdres SiO4 s’assemblent en couche. Deux ou trois de ces unités de base forment un feuillet élémentaire. Ces feuillets, de taille nanométrique (10 Å = 1 nm), s’empilent pour donner des agrégats argileux et la structure des argiles, soit dispersée soit floculée avec des liaisons face-face ou bord-face. Les empilements peuvent comporter de 1 à 100 feuillets élémentaires.

Structure des unités de base de silicium et d'alumine dans les argiles

À la surface des feuillets et entre les feuillets, des particules d’eau peuvent être adsorbées selon la nature des argiles par effet électrochimique. On définit la teneur en eau d’une argile comme le rapport entre la masse d’eau et la masse d’argile après un séchage à 105°C. Elle varie de 0% pour une poudre sèche à des valeurs de plus de 300 ou 500% pour des montmorillonites.

En fonction de sa teneur en eau, une argile voit sa consistance varier, ce qui amène à définir des « limites d’état » ou limites d’Atterberg : limite de liquidité et limite de plasticité. Elles sont fonction de la nature minéralogique et servent à caractériser les argiles en géotechnique. Au-dessus de la limite de liquidité, l’argile a un comportement s’apparentant à un liquide très visqueux, tandis qu’en dessous de la limite de plasticité l’argile ne peut être modelée sans se fissurer. Les sols naturels alluvionnaires sont constitués d’un mélange de particules de sable, de limon et d’argile.

Structure des feuillets de kaolinite et de montmorillonite

Argile et perméabilité

Les argiles et les matériaux argileux sont extrêmement utilisés dans les ouvrages de génie civil. L’une des propriétés des argiles très intéressante est leur faible perméabilité, jusqu’à un million de fois plus faible que celle des sables. Les centres de stockage de déchets utilisent des couches d’argiles compactées pour obtenir une étanchéité isolant les dépôts de l’environnement extérieur. Certains produits associent une couche centimétrique de bentonite à une géomembrane. Une autre application concerne les barrages et les digues. Les grands barrages en remblai sont constitués de différentes zones, et la fonction d’étanchéité est assurée par un noyau en argile compactée ou constitué d’un matériau contenant suffisamment de particules argileuses.

Consolidation et tassements

Les sols argileux sous les agglomérations urbaines sont souvent des matériaux alluvionnaires, limons, argiles et vases. Ces matériaux sont souvent à forte teneur en eau et se sont consolidés sous le poids des couches sédimentaires déposées successivement au cours des ères géologiques. Toute construction en surface apporte un surcroît de contrainte et provoque alors un tassement supplémentaire, à l’échelle du bâtiment construit, d’un remblai ou d’une zone urbaine. En raison de la faible perméabilité des argiles, le tassement se développe pendant des temps allant de quelques jours à plusieurs siècles.

Plusieurs exemples sont célèbres, comme la cathédrale de Mexico, construite à partir de 1560, qui a connu des tassements atteignant plus de 2,5 m avec des tassements différentiels de 1,25 m entre les tours Ouest et Est. Cette technique a aussi été utilisée avec succès pour diminuer le tassement différentiel de la Tour de Pise. Un exemple actuel est celui de la plate-forme aéroportuaire d’Osaka (Kansai International Airport), une île artificielle construite par 18 m de profondeur d’eau, dont les tassements prévus étaient de l’ordre de 11 m.

Cathédrale de Mexico avec ses tassements différentiels

Une autre cause de tassement du sous-sol des grandes métropoles est l’abaissement des nappes phréatiques dû aux pompages. L’effet induit est de baisser le niveau des nappes. Les couches de sols qui étaient soumises à la poussée d’Archimède ne le sont plus et leur poids apparent augmente, créant une surcharge et donc un tassement se développant sur l’ensemble de la zone. On parle alors de la subsidence du site. Ce phénomène affecte notamment Bangkok, Shanghai ou Venise.

Plate-forme aéroportuaire d'Osaka

Résistance des argiles

Un autre aspect de l’ingénierie géotechnique est de se protéger de la rupture. Pour cela, il faut connaître la résistance des argiles. Celles-ci sont des matériaux qui présentent une cohésion et un angle de frottement. Leur cohésion, phénomène analogue à une sorte de colle entre les feuillets élémentaires, dépend de la teneur en eau et de l’histoire des dépôts argileux, tandis que l’angle de frottement est lié à la minéralogie. Ces deux paramètres sont utilisés dans les calculs de stabilité des fondations d’ouvrages, de barrages, de digues et d’excavations.

Lorsque les charges appliquées deviennent plus fortes que la résistance de l’argile, il y a rupture. Cette rupture peut survenir à court terme, notamment en fin de construction, ou à long terme. Les glissements de terrains fournissent un exemple où la résistance des argiles est le paramètre important contrôlant la stabilité d’une pente ou naturelle ou anthropique.

Pour les villes comportant dans leur sous-sol des couches alluvionnaires argileuses, les séismes peuvent avoir des effets induits considérables : on parle d' »effet de site ». Les ondes sismiques peuvent être piégées dans les couches argileuses et se trouvent amplifiées. Un exemple en est donné par le séisme destructeur qui a frappé Mexico en 1985 : bien que l’épicentre de ce séisme soit lointain, les sollicitations sismiques ont été amplifiées dans le centre de Mexico, ville construite sur des dépôts argileux de très forte teneur en eau et de faible cohésion.

Zonage sismique de la France

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