Modèle de réponse des sols argileux à la sécheresse : application au site instrumenté de Mormoiron

En France, durant les trois dernières décennies, plusieurs périodes de déficit pluviométrique ont été à l'origine de nombreux dommages aux habitations individuelles, particulièrement vulnérables au phénomène de retrait-gonflement des argiles. Afin de mieux comprendre ce phénomène, le BRGM a instrumenté un site dans le Vaucluse depuis 2004, pour mesurer en continu et à différentes profondeurs les teneurs en eau des sols argileux, ainsi que les déplacements verticaux associés. Sur les sept premiers mètres du site d'étude, essentiellement constitués d'argiles plastiques vertes à smectite, ont été implantés 27 capteurs d'humidité, 6 extensomètres, un pluviomètre et une centrale d'acquisition. Avant toute analyse ou utilisation comme données d'entrée d'un modèle, un prétraitement s'avère nécessaire, d'autant plus que certaines chroniques de teneurs en eau peuvent être entachées de mesures parasites. Le prétraitement des données est effectué en trois étapes. Dans un premier temps les valeurs hors intervalles de mesure sont exclues des chroniques. Puis est appliqué un filtre statistique, basé sur l'analyse de la médiane et des quantiles. Enfin on effectue un filtrage statistique, basé sur l'analyse de la transformée de Fourier. Un modèle analytique multicouche unidimensionnel a été développé dans le but de reproduire les déplacements dus au phénomène de retrait-gonflement des argiles, en terrain nu ou sous un bâtiment. Il est basé sur l'utilisation de la courbe de rétraction, courbe caractéristique du sol argileux étudié établissant une relation entre la teneur en eau et l'indice des vides. Le modèle est calibré en l'appliquant aux chroniques de teneurs en eau volumique enregistrées sur le site instrumenté de Mormoiron, pour reproduire les déplacements verticaux observés à l'aide des extensomètres.