Dans le cadre de tout projet de construction ou d’aménagement, les eaux souterraines constituent un facteur déterminant à considérer dès le début des travaux. En la matière, une étude hydrogéologique permet d’évaluer avec précision les interactions entre ces eaux et les structures prévues tout en identifiant les risques majeurs qui pourraient compromettre la viabilité du projet.
Que ce soit par des remontées de nappe phréatique, des instabilités des sols ou encore une contamination environnementale, les conséquences peuvent être lourdes, et ce, sur plusieurs plans. Pourquoi est-il alors indispensable d’anticiper ces aléas ? Ce guide explore les principaux dangers liés aux eaux souterraines et met en lumière les solutions qu’offre une étude hydrogéologique pour garantir des constructions durables et sécurisées.
Le risque d’inondation et de remontées de nappe phréatique
Les nappes phréatiques sont des réservoirs d’eau souterraine qui fluctuent en fonction de différents facteurs, notamment les précipitations et les prélèvements. Lors de périodes de fortes pluies ou de fonte des neiges, ces nappes peuvent se gorger d’eau et remonter vers la surface. Ce phénomène, appelé remontée de nappe, se produit lorsque le niveau de l’eau dans le sol atteint ou dépasse la surface du terrain sous l’effet d’une infiltration excessive des eaux de pluie ou en raison d’une modification du profil géologique local. Ces remontées peuvent également être amplifiées par la saturation du sol environnant, incapable de drainer efficacement l’excès d’eau.
Pour les constructions, les conséquences sont souvent désastreuses. En effet, l’eau qui remonte peut :
- Inonder les sous-sols et les caves : l’eau peut s’infiltrer par les fissures dans les fondations, les joints ou les canalisations, entraînant des dommages matériels significatifs et des coûts de réparation élevés.
- Dégrader les structures : la présence d’eau dans le sol peut altérer les propriétés mécaniques des matériaux de construction, notamment les fondations. Les cycles de gel et de dégel, associés à la présence d’eau, peuvent provoquer des fissures dans les murs et les sols.
Dans certains cas, les remontées de nappe peuvent provoquer des mouvements de terrain, tels que des tassements différentiels ou des glissements de terrain. En l’absence de mesures préventives adaptées, ces situations mettent en péril la sécurité des infrastructures et leurs occupants. Une étude hydrogéologique permet d’identifier ces risques en amont et de proposer des solutions telles que l’installation de systèmes de drainage ou l’imperméabilisation des structures.
Le risque d’instabilité des sols
L’eau joue un rôle déterminant dans la stabilité des sols, influençant directement leur capacité à supporter des charges. Cependant, sa présence, sa quantité et sa circulation dans le sous-sol peuvent avoir des conséquences sur la résistance des terrains et, par conséquent, sur la stabilité des ouvrages qui y sont implantés. À titre indicatif, lorsqu’un sol est saturé en eau, sa portance diminue considérablement, ce qui peut entraîner des affaissements ou des glissements de terrain. Ce phénomène est particulièrement critique sur les terrains où la nappe phréatique est proche de la surface ou lors de périodes prolongées de pluies intenses.
Par ailleurs, certains types de sols sont particulièrement sensibles à l’instabilité hydrique :
- Les argiles : ils peuvent se gonfler lorsqu’ils absorbent de l’eau et se contracter lorsqu’ils se dessèchent, entraînant des mouvements différentiels du sol.
- Les terrains sablonneux : les sables saturés en eau peuvent perdre leur cohésion et se liquéfier sous l’effet de vibrations ou de charges importantes.
Ces instabilités ont des conséquences directes sur la pérennité des fondations et des autres structures. Les fissurations, les désalignements ou dans les cas extrêmes, l’effondrement partiel des structures peuvent survenir si ces risques ne sont pas correctement anticipés. Une étude hydrogéologique approfondie couplée à des investigations géotechniques permet d’évaluer ces contraintes et de concevoir des solutions adaptées comme le renforcement des fondations.
Le risque de pollution des eaux souterraines
La pollution des eaux souterraines constitue un enjeu majeur en hydrogéologie, avec des conséquences graves pour la santé humaine et l’environnement. Les nappes phréatiques, essentielles pour l’approvisionnement en eau potable, peuvent être contaminées par une multitude de polluants.
Les produits chimiques issus de l’industrie, les engrais et pesticides agricoles, ainsi que les rejets domestiques non traités figurent parmi les principales sources de pollution. Ces substances, une fois infiltrées dans le sol, atteignent rapidement les nappes, compromettant leur qualité et leur usage.
Pour les occupants, l’ingestion d’eau contaminée peut provoquer des troubles graves, allant des maladies digestives aux pathologies chroniques liées aux métaux lourds ou aux composés organiques volatils. Pour anticiper ces risques, une étude hydrogéologique permet d’identifier les sources potentielles de pollution et de proposer des solutions préventives, comme l’installation de systèmes de traitement ou le confinement des polluants.
Le risque de surcharge des ouvrages hydrauliques
Une gestion inadéquate des eaux souterraines peut entraîner des surcharges importantes sur les ouvrages hydrauliques, compromettant leur efficacité et leur durabilité. L’absence de systèmes de drainage appropriés ou l’utilisation de bassins de rétention mal dimensionnés figurent parmi les principales causes de ces dysfonctionnements. Ces infrastructures, initialement conçues pour réguler les flux d’eau, peuvent rapidement être débordées en cas de fortes précipitations ou de remontées de nappes phréatiques non maîtrisées.
Bien évidemment, cette surcharge a des impacts directs sur les réseaux d’assainissement, provoquant des débordements et une saturation des canalisations. Par ailleurs, les ouvrages hydrauliques tels que les barrages ou les digues peuvent subir des pressions excessives, entraînant des fissures, des affaissements, voire des ruptures catastrophiques.
Pour réduire ces impacts, des solutions techniques doivent être mises en œuvre dès la conception des projets. Cela inclut l’installation de dispositifs de régulation tels que :
- des pompes de relevage ;
- des bassins tampons calibrés ;
- des systèmes de drainage adaptés aux caractéristiques hydrogéologiques locales.
Une étude approfondie des interactions entre les eaux souterraines et les ouvrages permet de dimensionner ces installations de manière optimale et d’assurer leur efficacité sur le long terme.
Le risque d’érosion et de perte de matière
L’érosion interne, phénomène discret, mais aux conséquences potentiellement graves, résulte des circulations d’eaux souterraines à travers des sols poreux ou mal consolidés. Ce processus survient lorsque l’eau en mouvement emporte progressivement les particules fines du sol, créant des vides et des déséquilibres dans la structure du terrain. Ce type d’érosion, souvent imperceptible à ses débuts, peut causer des affouillements importants sous les fondations des bâtiments ou infrastructures, fragilisant leur stabilité.
Les impacts structurels de cette érosion sont multiples. Les remblais peuvent s’affaisser, entraînant des désordres majeurs comme des fissures sur les chaussées ou dans les murs porteurs des constructions. Ces désordres, s’ils ne sont pas rapidement identifiés et corrigés, peuvent aboutir à des effondrements partiels ou totaux, mettant en danger les usagers et générant des coûts de réparation considérables.
Pour limiter ces risques, il s’avère judicieux de réaliser des études géotechniques approfondies avant la construction de tout ouvrage. Ces études permettront d’identifier les zones à risque et de mettre en œuvre des mesures de prévention adaptées telles que :
- La réalisation de sondages et d’essais de laboratoire pour caractériser les sols et les roches.
- La mise en place de systèmes de drainage pour évacuer les eaux souterraines et réduire la pression sur les sols.
- Le renforcement des fondations par des pieux ou des semelles de grande profondeur.
En complément, il peut être nécessaire de procéder à la surveillance régulière des ouvrages pour détecter les premiers signes de dégradation.
Conclusion
Les eaux souterraines, bien qu’essentielles à l’équilibre naturel, représentent une source de risques non négligeables pour les projets de construction et d’aménagement. Les phénomènes d’inondation, d’instabilité des sols, de pollution, de surcharge des ouvrages hydrauliques et d’érosion interne peuvent en effet causer des désordres structurels majeurs. Toutefois, une étude hydrogéologique approfondie offre les outils nécessaires pour identifier ces dangers en amont et proposer des solutions adaptées.