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Communication Dans Un Congrès Année : 2011

Impact des eaux souterraines sur le patrimoine bâti

Résumé

Dans les relations entre la ville et les eaux naturelles, l'attention des gestionnaires et des scientifiques a été focalisée par l'impact de l'urbanisation sur les eaux de surface, en particulier l'aggravation du pic de ruissellement et la détérioration de la qualité des cours d'eau due au lessivage des surfaces urbaines et aux rejets. Cependant, l'urbanisation affecte aussi la recharge des aquifères (terrains poreux et perméables, i.e. aptes à l'écoulement de l'eau souterraine, au rôle de réserve naturelle d'eau douce), et ceci de deux façons : 1. en changeant les chemins et les taux de recharge ; 2. en modifiant la qualité des eaux de recharge. Ainsi naissent des perturbations du niveau piézométrique et du régime d'écoulement souterrain qui sont à la fois complexes et différées par rapport à leurs causes. En effet, les constantes contrôlant la réponse hydraulique des aquifères sont les plus grandes parmi toutes les composantes du cycle hydrologique : l'atteinte d'un nouvel équilibre peut prendre des années. Les changements seulement passés en revue ici sont relatifs à l'état et à l'usage antérieur du sol et sont difficiles à quantifier. Mais on décrira surtout leur effet boomerang : le changement hydrogéologique impacte l'urbanisation elle-même et plus précisément la stabilité et l'intégrité des structures et des installations. Parmi les structures affectées par la remontée de nappe, on trouve les fondations et les espaces souterrains des bâtiments, les chaussées, tunnels routiers et tranchées couvertes, les équipements d'assainissement comme les collecteurs, stations de relevage, puisards, fosses sceptiques, etc. Le battement de nappe engendre des sollicitations cycliques qui dégradent les structures souterraines et produisent par exemple l'entrée d'eaux claires parasites dans les réseaux et l'inondation des parkings. On doit désormais envisager la situation où la nappe (masse d'eau souterraine) principale s'élève à tel point que si tous les pompages d'alimentation cessaient (réduction de la demande en période de crise économique, qualité diminuée en dessous du tolérable), le niveau piézométrique dépasserait le niveau antérieur au développement industriel. Tendant vers cette situation extrême, on assiste déjà à une remontée générale de la nappe dans certains secteurs urbanisés comme la Seine-Saint-Denis. C'est pourquoi une cartographie du risque remontée de nappe est en train de se développer. Au-delà, la remontée de nappe aggrave les autres risques naturels. Un haut niveau de nappe implique une grande sensibilité aux extrêmes climatiques, une pluviométrie très forte engendrant des inondations par crue de nappe, inondations par en-dessous pouvant affecter des ouvrages souterrains dans un premier temps, puis la surface urbaine. La sécheresse suivie du retour à une forte teneur en eau dans le sol provoque l'aléa de retrait-gonflement dans les zones riches en argiles, aléa qui affecte l'ensemble du patrimoine bâti. L'eau souterraine atteignant des niveaux géologiques sensibles à la dissolution ou des cavités naturelles préexistantes provoque affaissements et effondrements. Les pathologies observées sur les ouvrages de génie civil incluent des désordres dans la structure et des défauts dans le dispositif de protection de l'ouvrage à l'égard de l'eau (étanchéité, drainage). Ces désordres réduisent de façon imprévue la durabilité des matériaux et des structures et finalement la durée de vie de l'ouvrage. Ils apparaissent souvent dès la période des travaux, mais parfois longtemps après la mise en service. Quand on cherche à les expliquer a posteriori, on s'aperçoit que les désordres sont souvent liés à une mauvaise exécution de l'ouvrage, parfois dus à un dimensionnement insuffisant, plus rarement à une évolution du terrain ou des conditions d'exploitation qui sont en fait prévisibles en termes de gestion. Pour faire face aux risques associés à la remontée de nappe, entretien et surveillance des ouvrages sont les maîtres mots. Le développement de techniques d'auscultation des ouvrages et de diagnostic, de procédures d'inspection, de recensement et d'évaluation des réparations exigées, est une nécessité urgente dans l'objectif de la conservation du patrimoine bâti.
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Dates et versions

hal-00595138 , version 1 (23-05-2011)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00595138 , version 1

Citer

Olivier Fouché. Impact des eaux souterraines sur le patrimoine bâti. 20èmes JSE - Environnement entre passé et futur : les risques à l'épreuve des savoirs, Feb 2009, Créteil, France. ⟨hal-00595138⟩
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