Le phénomène de retrait-gonflement des argiles (RGA)

Le RGA consiste en des variations de volume des sols en fonction de leur état d'humidité, dues à la présence de minéraux argileux gonflants. Il se produit sous notre climat tempéré avec une cyclicité annuelle, et peut provoquer des désordres (fissures) sur les constructions fondées superficiellement et les routes.

Son impact, déjà conséquent (plus de 25 milliards d'euros de dommages aux bâtiments cumulés depuis 1989 en France) est accentué par l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des sécheresses du sol induite par le changement climatique. La temporalité du phénomène et l'amplitude des déplacements restent à ce jour des variables mal comprises hors du laboratoire, en raison de la complexité des mécanismes en jeu.

Dans ce contexte, il est primordial d'améliorer la compréhension du couplage entre variation d'humidité du sol et déplacement induit afin de mieux évaluer l'évolution du risque dans la perspective du changement climatique.

Le projet SEHSAR

Le projet SEHSAR (Surveillance Etendue du niveau d'Humidité des Sols argileux pour l'Adaptation et la Résilience du bâti face au changement climatique) porté par le Cerema en partenariat avec BRGM (2024-2029 financement France 2030 et pilotage ADEME) vise à construire un "observatoire du RGA", constitué d'un réseau de sites instrumentés (suivi de l'humidité et du déplacement du sol, et des fissures des bâtiments).

L'acquisition de données dans des contextes variés permettra sur le long terme de mieux comprendre le phénomène et son évolution future.

Le BRGM dispose déjà de trois sites instrumentés opérationnels pour le phénomène, dans le Loiret et en Haute-Garonne. L'humidité et le déplacement du sol sont suivis depuis 2016 pour le site du Loiret et depuis 2021 pour les deux sites en Haute-Garonne.

Le stage proposé

Le stage proposé portera sur la modélisation du couplage humidité/déplacement du sol à partir de ces données de site. Après une étude documentaire visant à faire l'inventaire des modèles existants, différentes équations empiriques de couplage humidité/déplacement seront testées, avec l'objectif de pouvoir généraliser d'un site à l'autre.

Une comparaison sera éventuellement faite avec les données de déplacement du sol mesurées par les satellites Copernicus dans le cadre du European Ground Motion Service.