54% des constructions en France sont situées en zone d’aléa retrait-gonflement des argiles (RGA) moyen ou fort, faisant ainsi du RGA le second poste d’indemnisation pour catastrophe naturelle. Par ailleurs, l’augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes (en intensité et en fréquence) dans le contexte de changement climatique risque d’aggraver la sensibilité des constructions au RGA. La maîtrise du risque associé au RGA constitue donc un enjeu économique considérable, chiffré à plusieurs centaines de millions d’euros par an (voir www.notre-environnement.gouv.fr).
Les cycles de retrait-gonflement des argiles sont liés aux cycles d’humidification/sécheresse des sols, eux-mêmes régis par l’alternance des périodes de précipitations et de sécheresse qui risquent d’évoluer du fait du changement climatique. Il est donc indispensable de tenir compte de ces évolutions climatiques pour appréhender le risque de RGA dans les décennies à venir.
Le projet ADEME IRGAK (Inhibition du retrait-gonflement des argiles par fixation d’ions potassium) qui est coordonné par l’ESTP (2024-2028) a pour objectif de développer une solution de traitement de sol à base d’eau et de sulfate de potassium dissous, qui une fois injectée dans le sol permettra d’inhiber les variations volumiques des sols argileux au cours des cycles humidification-séchage saisonniers. Différents travaux (tests en laboratoire et à échelle 1, ainsi que des simulations numériques prédictives) doivent conduire à proposer un protocole de traitement tenant compte des caractéristiques géologiques, géotechniques, météorologiques locales sera proposé.
Le laboratoire HM&Co est responsable de la tâche 3 du projet dédié aux interactions sol-atmosphère. Le travail réalisé sur ce sujet dans le cadre d’une thèse de doctorat s’attachera à proposer un modèle permettant de déterminer des scénarios météorologiques locaux (principalement de précipitations et de température) caractérisés par de hautes résolutions spatiales et temporelles, ainsi qu’un modèle d’interaction sol-atmosphère prenant en compte les caractéristiques géotechniques et climatiques locales. Ceux-ci viseront à représenter avec précision les valeurs extrêmes des processus hydro-météorologiques impliqués dans un contexte du changement climatique, essentielles à la compréhension des périodes de sécheresse et/ou de saturation liées aux risques de RGA. Le plan de travail est structuré en 4 parties : 1) État de l’art et collecte de données ; 2) Caractérisation spatio-temporelle des processus hydro-météorologiques ; 3) Développement de scénarios climatiques à haute résolution ; 4) Modèle d’interaction sol-atmosphère capable de générer des données d’entrée pour des simulations numériques prédictives. Ces travaux permettront d’étudier les conséquences du changement climatique sur le risque de RGA, ainsi que la pertinence des solutions de remédiation dans un tel contexte.
