Dans le contexte des expertises liées aux risques naturels, notamment ceux liés à la sécheresse des sols (CATNAT Sécheresse), et plus généralement dans le but de préserver la teneur hydrique des sols argileux, support des fondations d’un immeuble d’édifices, il est présenté ici un concept innovant nommé le système HYSAPE.
Le système HYSAPE est un système écologique et responsable, complet, de réhydratation des sols argileux en utilisant des céramiques microporeuses. L’alimentation en eau de ces dernières est réalisée à partir d’une récupération d’eau de pluie. Ces céramiques sont enterrées stratégiquement dans les zones de sols argileux à protéger. Le phénomène de réhydratation est basé sur l’osmose entre les céramiques microporeuses et le potentiel hydrique du sol argileux.
Ce concept innovant propose une approche tant palliative que préventive pour maintenir la teneur hydrique du sol argileux. De plus, il vise à contribuer à la résolution des problèmes de sécheresse des sols dans le contexte de la gestion des risques naturels.
OBJECTIF
L’objectif est de rétablir un état d’équilibre entre les profils hydriques sinistrants pour permettre la suppression des mouvements de sol et stabiliser le bâti. En fonction de la lithologie du site, l’épaisseur de sol sensible aux variations hydriques varie.
FONCTIONNEMENT
Le processus de réhydratation repose sur le principe de l’osmose, un mécanisme qui se déroule progressivement. La migration de l’humidité par osmose est équilibrée par la potentialité hydrique du terrain argileux.
Le processus de réhydratation des sols argileux extérieurs est destiné à équilibrer l’humidité naturelle dans l’emprise de l’immeuble avec la zone réhydratée, au pourtour d’une construction.
MAIS COMMENT LE FAIRE ?
Le potentiel de l’eau est la quantité d’énergie contenue dans une quantité unitaire d’eau.
L’état énergétique, ou potentiel total hydrique, de l’eau dans le sol se décompose en énergie potentielle de position dans un champ de force et en énergie cinétique due à la vitesse de déplacement du liquide.
Le potentiel hydrique est le potentiel de l’eau à quitter un compartiment donné.
Le gradient de potentiel hydrique est la différence de potentiel hydrique de deux liquides. Le potentiel hydrique est le potentiel de l’eau à se déplacer d’une zone à une autre en raison des différences de pression.
Ce principe s’applique aux céramiques microporeuses. L’équilibre hydrique du sol est rétabli progressivement par la migration osmotique de l’eau contenue dans les céramiques vers le sol environnant.
Le principe osmotique permet un arrêt naturel de la migration d’humidité dès lors que les forces de succion du terrain en place diminuent par leur humidification et l’équilibre des tensions hydriques.
Principe du SYSTÈME HYSAPE
Les céramiques microporeuses fermées, de forme ovoïde ou cylindrique, sont pourvues de 2 raccords en partie supérieure, permettant de les raccordées en série.
Le raccordement amont est en direct avec le système de récupération des eaux de pluie.
Le raccordement aval, en bout de ligne est connecté à un purgeur automatique à flotteur.
PRÉREQUIS
- Investigations géotechniques ;
- Investigations réseaux ;
- Analyse environnementale (Primordiale) ;
- Analyse multifactorielle :
- Mesure du taux d’humidité par sonde ;
- Mesure du potentiel hydrique par tensiomètre ;
- Caractéristique des fondations (Profondeur, Largeur,…) ;
Ces éléments permettent de déterminer la quantité et l’implantation des céramiques microporeuses.
SURVEILLANCE
Pour surveiller le déroulement satisfaisant de la réhydratation des sols argileux ainsi que la stabilisation du processus, les fissures significatives sont instrumentées à l’aide de jauges connectées, permettant ainsi une vérification en temps réel.
COMPLÉMENT
En complément du traitement de sol par réhydratation, il est possible de réaliser un traitement paysager et environnemental adapté à l’existant pouvant comprendre :
- Géomembrane ;
- Trottoir maçonné périphérique total ou partie ;
- Couverture paysagère à base de plantations tapissantes permettant une diminution de l’évapotranspiration des sols hydratés ;
- Barrière anti-racines stoppant la migration racinaire des arbres et arbustes vers la zone d’hydratation ;
Une solution écologique, efficace et peu coûteuse.
Cette solution est à la fois écologique, efficace, peu couteuse, et donc accessible à tous les sinistrés.
L’objectif est de limiter les causes du retrait et de gonflement des sols plutôt que de s’opposer à leurs conséquences au moyen de solutions de reprises en sous-œuvre lourdes.
À titre indicatif, la mise en œuvre du procédé HYSAPE pour une construction de 100 m², présente un coût divisé par trois par rapport à un confortement par reprise en sous-œuvre (RSO) classique traditionnel suivant les travaux environnementaux complémentaires à appliquer.
Ce système s’intègre naturellement dans le traitement des cas 2 cas 3 , en complément des mesures structurelles, et dans une certaine mesure, des cas définis comme 4 peuvent être traités par ce système de stabilisation hydrique des sols argileux.
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