Cartographie De L’aléa Retrait-gonflement Des Argiles Dans .
Cartographie de l’aléaretrait-gonflement desargiles dans le départementdu Loir-et-CherBRGM/RP-52950-FRMai 2004directiondépartementalede l ÉquipementLoir-et-Cher
Cartographie de l’aléaretrait-gonflement des argilesdans le départementdu Loir-et-CherBRGM/RP-52950-FRMai 2004Étude réalisée dans le cadre des opérationsde Service public du BRGM 02RIS331 et 03RISD07J. Bouchut, D. Giot, D. Cruz MermyAvec la collaboration deF. Demelemestre, C. Halbwachsdirectiondépartementalede l ÉquipementLoir-et-Cher
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-CherMots clés : argiles, marnes, argiles gonflantes, smectites, retrait-gonflement, aléa, risque naturel,sinistre sécheresse, catastrophe naturelle, géotechnique, cartographie, Loir-et-Cher.En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :Bouchut J., Giot D., Cruz Mermy D., avec la collaboration de Demelemestre F., Halbwachs C.(2004) – Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-etCher. Rapport BRGM/RP-52950-FR. 192 p., 28 ill., 6 ann., 3 cartes h.-t. BRGM, 2004, 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 du Loir-et-CherSynthèseLes phénomènes de retrait-gonflement de certaines formations géologiquesargileuses affleurantes provoquent des tassements différentiels qui se manifestentpar des désordres affectant principalement le bâti individuel. En France métropolitaine,ces phénomènes, mis en évidence à l'occasion de la sécheresse exceptionnelle del'été 1976, ont pris une réelle ampleur lors des périodes sèches des années 1989-91 et1996-97, puis dernièrement au cours de l’été 2003.Le Loir-et-Cher fait partie des départements français touchés par le phénomène,puisque plus de 2 700 sinistres déclarés liés à la sécheresse y ont été recensés dansle cadre de la présente étude. 148 communes sur les 291 que compte le départementont été reconnues en état de catastrophe naturelle pour ce phénomène, pour despériodes comprises entre mai 1989 et septembre 1998, soit un taux de sinistralité de50,9 %. Par ailleurs, d’après les données de la Caisse Centrale de Réassurance, leLoir-et-Cher est situé en 22ème position des départements français en terme de coûtd’indemnisation pour ce phénomène, et en 11ème position en terme d’occurrences dereconnaissance de catastrophe naturelle (en distinguant par commune et par période).Ces chiffres montrent que le Loir-et-Cher est fortement affecté par le phénomène,surtout si l’on considère qu’il n’arrive qu’au 70ème rang des départements français enterme de population.Afin d'établir un constat scientifique objectif et de disposer de documents de référencepermettant une information préventive, le Ministère de l’Écologie et du DéveloppementDurable (MEDD) a demandé au BRGM de réaliser une cartographie de cet aléa àl'échelle de tout le département du Loir-et-Cher, dans le but de définir les zones lesplus exposées au phénomène de retrait-gonflement des argiles. Cette étude, réaliséepar 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 dessols argileux, qui devrait concerner au moins trente-trois départements parmi les plustouchés et couvrir notamment toute la région Centre.L’étude a été conduite par le Service Aménagement et Risques Naturels du BRGM, encollaboration avec le Service Géologique Régional Centre. Le financement en a étéassuré à hauteur de 50 % par la dotation de service public du BRGM, le complémentayant été financé par le fonds de prévention des risques naturels majeurs, dans lecadre d’une convention de cofinancement signée avec la Direction Départementale del’Equipement (DDE) du Loir-et-Cher.La démarche de l'étude a d'abord consisté à établir une cartographie départementalesynthétique des formations argileuses et marneuses affleurantes à sub-affleurantes, àpartir de la synthèse des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000. Les formations ainsiidentifiées, au nombre de vingt, ont ensuite fait l’objet d’une hiérarchisation quant à leursusceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Cette classification a étéétablie sur la base de trois critères principaux : la caractérisation lithologique de laBRGM/RP-52950-FR3
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-Cherformation, la composition minéralogique de sa phase argileuse et son comportementgéotechnique, ce qui a conduit à l’établissement d’une carte départementale desusceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement.La carte d’aléa a alors été établie à partir de la carte synthétique des formationsargileuses et marneuses, après hiérarchisation de celles-ci en tenant compte nonseulement de la susceptibilité des formations identifiées, mais aussi de la probabilitéd’occurrence du phénomène. Cette dernière a été évaluée à partir du recensement dessinistres en calculant pour chaque formation sélectionnée une densité de sinistres,rapportée à la surface d’affleurement réellement urbanisée, afin de permettre descomparaisons fiables entre les formations.Sur cette carte, les zones d’affleurement des formations argileuses sont caractériséespar trois niveaux d’aléa (fort, moyen, faible).Sur l’ensemble du département,- seulement 3,36 % de la superficie départementale est classée en aléa fort ;- 37,35 % en aléa moyen ;- 50,85 % en aléa faible ;- 8,43 % de la surface correspond à un aléa a priori nul (y compris le réseauhydrographique).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 àl’altération localisée des calcaire ou à des lentilles argileuses non cartographiées, etsusceptibles de provoquer des sinistres.Cette carte d'aléa retrait-gonflement des terrains argileux du département du Loir-etCher, dont l’échelle de validité est le 1/50 000 et qui est présentée sous format papier àl’échelle 1/125 000, pourra servir de base à des actions d’information préventive dansles communes les plus touchées par le phénomène. Elle constitue également le pointde départ pour l’élaboration de Plans de Prévention des Risques naturels (PPR), envue d’attirer l’attention des constructeurs et maîtres d’ouvrages sur la nécessité derespecter certaines règles constructives préventives dans les zones soumises à l’aléaretrait-gonflement, en fonction du niveau de celui-ci. Cet outil réglementaire devrainsister sur l'importance d’une étude géotechnique à la parcelle comme préalable àtoute construction nouvelle dans les secteurs concernés par les formationsgéologiques à aléa fort, moyen ou faible, notamment en raison de la fortehétérogénéité des formations du département. A défaut, il conviendra de mettre enœuvre des règles constructives type par zones d’aléa, visant à réduire le risque desurvenance de sinistre.4BRGM/RP-52950-FR
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-CherSommaire1. Introduction. 112. Méthodologie . 132.1. FACTEURS INTERVENANT DANS LE RETRAIT-GONFLEMENT DES ARGILES .132.1.1. Facteurs de prédisposition .142.1.2. Facteurs de déclenchement .172.2. MÉTHODOLOGIE .182.2.1. Cartographie des formations argileuses et marneuses.192.2.2. Caractérisation lithologique, minéralogique et géotechnique desformations .192.2.3. Examen des autres facteurs de prédisposition et de déclenchement .202.2.4. Carte de susceptibilité .202.2.5. Recensement et localisation géographique des sinistres .202.2.6. Détermination des densités de sinistres.212.2.7. Carte d’aléa .213. Présentation du département du Loir-et-Cher . 233.1. CONTEXTE GÉOGRAPHIQUE ET GÉOMORPHOLOGIQUE .233.2. CONTEXTE CLIMATIQUE .254. Identification et cartographie des formations géologiquesargileuses et marneuses. 274.1. DOCUMENTS ET MÉTHODOLOGIE UTILISÉS .274.1.1. Méthode utilisée .274.1.2. Etablissement de la carte des formations argileuses et marneuses .294.2. CONTEXTE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL .304.3. LITHOSTRATIGRAPHIE DES FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES.324.3.1. Les dépôts alluviaux.324.3.2. Les colluvions.36BRGM/RP-52950-FR5
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-Cher4.3.3. Les dépôts de plateaux. 374.3.4. Les formations du substratum tertiaire . 384.3.5. Les formations du substratum crétacé. 454.4. REMARQUES SUR LES FORMATIONS NON ARGILEUSES . 484.5. CONTEXTE HYDROGÉOLOGIQUE RÉGIONAL . 484.5.1. Généralités . 484.5.2. Les nappes « profondes et continues ». 494.5.3. Les nappes « superficielles » . 495. Caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique desformations argileuses et marneuses et élaboration de la carte desusceptibilité . 515.1. GÉNÉRALITÉS SUR L’ÉLABORATION DE LA CARTE DE SUSCEPTIBILITÉ . 515.1.1. Critères retenus . 515.1.2. Méthode de classification . 515.2. CRITÈRE LITHOLOGIQUE . 525.2.1. Définition du critère lithologique et barème . 525.2.2. Caractérisation lithologique des formations argileuses et marneusesdu département du Loir-et-Cher . 535.3. CARACTÉRISATION MINÉRALOGIQUE DES FORMATIONS ARGILEUSES ETMARNEUSES. 545.3.1. Définition du critère minéralogique et barème . 545.3.2. Source des données. 555.3.3. Caractérisation minéralogique des formations argileuses etmarneuses du département du Loir-et-Cher. 565.4. CARACTÉRISATION GÉOTECHNIQUE DES FORMATIONS ARGILEUSES ETMARNEUSES. 635.4.1. Définition du critère géotechnique et barème . 635.4.2. Source des données. 665.4.3. Caractérisation géotechnique des formations argileuses etmarneuses du département du Loir-et-Cher. 685.5. ELABORATION DE LA CARTE DE SUSCEPTIBILITÉ. 695.5.1. Détermination du degré de susceptibilité. 695.5.2. Susceptibilité des formations argileuses et marneuses . 695.5.3. Carte de susceptibilité . 716BRGM/RP-52950-FR
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-Cher6. Inventaires des communes sinistrées et des sinistres sécheresse détermination du critère densité de sinistres . 756.1. PROCÉDURE DE DEMANDE DE RECONNAISSANCE DE L’ÉTAT DECATASTROPHE NATURELLE .756.2. IDENTIFICATION DES COMMUNES SINISTRÉES.766.2.1. Localisation des communes sinistrées.766.2.2. Analyse des périodes de reconnaissance de l’état de catastrophenaturelle .796.3. COLLECTE DES DONNÉES DE SINISTRES .836.4. RÉPARTITION DES SINISTRES PAR FORMATION GÉOLOGIQUE ETDENSITÉS DE SINISTRES.876.5. FRÉQUENCE D’OCCURRENCE RAPPORTÉE À LA SURFACE URBANISÉE .906.5.1. Détermination de la densité de sinistres par formation .91Détermination du critère densité de sinistres .937. Carte d’aléa . 977.1. DÉTERMINATION DU NIVEAU D’ALÉA.977.2. CARTE D’ALÉA .987.3. COMPARAISON DES RÉSULTATS OBTENUS AVEC LES DÉPARTEMENTSVOISINS DÉJÀ CARTOGRAPHIÉS.1027.4. SYNTHÈSE DE L’ALÉA RETRAIT-GONFLEMENT DANS LE LOIR-ET-CHER .1038. Conclusion . 1059. Bibliographie. 107BRGM/RP-52950-FR7
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-CherListe des illustrationsIllustration 1 – Schématisation de la dessiccation des sols argileux en période sèche . 13Illustration 2 – Carte de présentation du Loir-et-Cher . 23Illustration 3 – Données météorologiques (source Météo France) . 26Illustration 4 – Assemblage des cartes géologiques à 1/50 000 du Loir-et-Cher. 27Illustration 5 – Extrait de la carte géologique de la France à 1/1 000 000 . 31Illustration 6 – Liste des formations argileuses et marneuses du Loir-et-Cher . 32Illustration 7 – Carte synthétique des formations argileuses et marneuses. 33Illustration 8 – Note lithologique des formations argileuses et marneuses . 53Illustration 9 – Synthèse des données minéralogiques et note minéralogique . 57Illustration 10 – Synthèse des données géotechniques et note géotechnique . 62Illustration 11 – Degré de susceptibilité des formations . 70Illustration 12 – Classement des formations par susceptibilité et surfaces d’affleurement. 70Illustration 13 – Carte de susceptibilité au retrait-gonflement des argiles. 72Illustration 14 – Comparaison de la superficie des terrains en fonction de leursusceptibilité. 73Illustration 15 – Carte des communes sinistrées. 78Illustration 16 – Périodes de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle pourchaque commune . 81Illustration 17 – Evolution du nombre de communes reconnues en état de catastrophenaturelle . 82Illustration 18 – Nombre de sinistres recensés par commune . 85Illustration 19 – Carte de répartition par commune des sinistres recensés . 86Illustration 20 – Carte de localisation des sinistres recensés dans le département. 88Illustration 21 – Répartition des sinistres par formation géologique. 89Illustration 22 – Carte des zones urbanisées . 92Illustration 23 – Densité de sinistres par formation ramenée à 100 km2 de surfaceurbanisée et détermination de la note densité de sinistres . 93Illustration 24 – Classement des formations par densité de sinistres ramenée à la surfaceurbanisée et rappel de la susceptibilité. 94Illustration 25 – Calcul du niveau d’aléa des formations argileuses et marneuses. 98Illustration 26 – Carte départementale de l’aléa retrait-gonflement des argiles . 99Illustration 27 – Classement des formations en fonction de leur niveau d’aléa . 100Illustration 28 – Comparaison de la superficie des terrains en fonction de leur niveaud’aléa. 1008BRGM/RP-52950-FR
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-CherListe des annexesAnnexe 1 – Rappels sur le mécanisme de retrait-gonflement des argiles .113Annexe 2 – Liste des 148 communes du Loir-et-Cher reconnues en état de catastrophenaturelle au titre des mouvements de terrain différentiels consécutifs à lasécheresse et à la réhydratation des sols et dates des périodes dereconnaissance - Etat à fin avril 2004 .117Annexe 3 – Liste des sinistres “sécheresse” recensés dans le cadre de cette étude .125Annexe 4 – Répartition de la superficie de chaque commune suivant la classe d’aléa etrappel des données de base de la sinistralité .179Annexe 5 – Liste et coordonnées des bureaux d’études ayant fourni des donnéesgéotechniques .185Annexe 6 – Résultats des analyses minéralogiques et géotechniques réalisées au coursde cette étude lors du levé de
Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département du Loir-et-Cher . soit un taux de sinistralité de 50,9 %. Par ailleurs, d’après les données de la Caisse Centrale de Réassurance, le . d’occurrence du phénomène. Cette dernière a été évaluée à partir du recensement des
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