AleaRG95

Cartographie de lala retrait-gonflementdes sols argileux dans le dpartement

du Val-dOiseRapport final

BRGM/RP-52598-FRjuillet 2004

Cartographie de lala retrait-gonflementdes sols argileux dans le dpartement

du Val-dOiseRapport final

BRGM/RP-52598-FRjuillet 2004

tude ralise dans le cadre des oprationsde service public du BRGM PSP03IDF20

M. Donsimoni, C. Hatton, F. Giraudavec la collaboration de

M. Vincent

Cartographie de lala retrait-gonflement des argiles du dpartement du Val-dOise

2 BRGM/RP-52598-FR

Mots cls : Cartographie, Ala, Risques naturels, Retrait, Gonflement, Scheresse,Sinistre, Argiles, Tertiaire, Bassin de Paris, Val-dOise.

En bibliographie, ce rapport sera cit de la faon suivante :

Donsimoni M., Hatton C., Giraud F., avec la collab. de Vincent M., (2004) Cartographie de l'ala retrait-gonflement des sols argileux dans le dpartementdu Val-d'Oise. BRGM/RP-52598-FR, 163 p., 8 fig., 22 tabl., 4 ann., 4 pl. h.-t.

BRGM, 2004. Ce document ne peut tre reproduit en totalit ou partie sans l'autorisation expresse duBRGM.


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Synthse

es phnomnes de retrait-gonflement de certaines formations gologiquesargileuses affleurantes provoquent des tassements diffrentiels qui se manifestent

par des dsordres affectant principalement le bti individuel. Sur le territoiremtropolitain, ces phnomnes, mis en vidence l'occasion de la scheresseexceptionnelle de l't 1976, ont pris une relle ampleur lors des priodes sches desannes 1989-91 et 1996-97.

Le dpartement du Val-dOise, class en dix-septime position nationale eu gard aucot cumul des sinistres retrait-gonflement indemniss, fait partie des dpartementsfranais les plus touchs par le phnomne, puisqu'il y a t recens, dans le cadre dela prsente tude, 1 328 sinistres dclars lis la scheresse, qui se situentprincipalement au sud-est du dpartement.

Dans ce dpartement de 1 249 km de superficie, 50 communes, sur 185 au total, ontt reconnues en tat de catastrophe naturelle ce titre, soit un taux de sinistralit de27 %. Les reconnaissances des diffrentes priodes de sinistres qui se succdententre juin 1989 et septembre 1998 ont fait l'objet ce jour de 14 arrts decatastrophe naturelle (ce qui correspond 106 occurrences) dont les dates deparution au Journal Officiel schelonnent entre le 15 dcembre 1990 et le 29dcembre 2000.

Afin d'tablir un constat scientifique objectif et de disposer de documents de rfrencepermettant une information prventive, il a t demand par le Ministre de l'cologieet du Dveloppement Durable (MEDD) dtablir une cartographie de cet ala dans toutle dpartement du Val-dOise afin de dfinir les zones les plus exposes auphnomne de retrait-gonflement. Ralise par le BRGM (Bureau de RecherchesGologiques et Minires), dans le cadre de sa mission de service public sur les risquesnaturels, cette tude sintgre dans un vaste programme national de cartographie del'ala retrait-gonflement des sols argileux, qui devrait concerner au total plus de trentedpartements parmi les plus touchs par le phnomne.

Cette tude est base sur une approche mthodologique labore par le BRGM,laquelle a t prcdemment applique dans trois autres dpartements de la rgionle-de-France (lEssonne, en 2000, la Seine-Saint-Denis, en 2001, et le Val-de-Marne,en 2003). Elle a t ralise par le Service Gologique Rgional le-de-France, avecl'appui du Service Amnagement et Risques Naturels du BRGM. Le financement en at assur hauteur de 50 % par des crdits du Fonds de Prvention des RisquesNaturels majeurs, mobiliss par le MEDD, le complment ayant t financ par ladotation de Service Public du BRGM, dans le cadre dune convention decofinancement signe avec la Prfecture du Val-dOise, le suivi technique de ltudetant assur par la Direction Dpartementale de lquipement (DDE) du Val-dOise.

La dmarche de l'tude a d'abord consist en l'tablissement d'une cartographiedpartementale interprte des formations argileuses ou marneuses affleurantes sub-affleurantes, partir de la synthse des cartes gologiques lchelle 1/50 000.Des cartes synthtiques ont ensuite t ralises pour la susceptibilit des formations,la rpartition des sinistres et pour la dtermination de l'ala vis--vis du retrait-gonflement des terrains argileux et argilo-marneux. Elles recensent 19 formations

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argileuses ou marneuses lorigine de 1 328 sinistres localiss, rpartis dans50 communes du dpartement reconnues en tat de catastrophe naturelle, pour despriodes comprises entre 1989 et 1998.

Les formations, identifies sur la base de critres lithologiques, ont fait lobjet dunehirarchisation quant leur susceptibilit suppose vis--vis des phnomnes deretrait-gonflement. Cette classification a t tablie sur la base de trois caractristiquesprincipales quantifiables : la nature lithologique de la formation, la compositionminralogique de la phase argileuse et le comportement gotechnique des terrains.

La carte dpartementale dala a t tablie partir de la carte synthtique desformations argileuses ou marneuses, aprs hirarchisation de celles-ci en tenantcompte non seulement de la susceptibilit des formations identifies, mais aussi de laprobabilit doccurrence du phnomne. Cette dernire a t value partir durecensement des sinistres, en calculant, pour chaque formation slectionne, unedensit de sinistres rapporte la surface daffleurement rellement urbanise dechaque formation afin de permettre des comparaisons fiables entre les diffrentesformations concernes.

Sur cette carte dala sont distingues trois classes dala (fort, moyen et faible) parmiles zones argileuses ou marneuses. Sur les 1 241,13 km de surface daffleurementsgologiques (pour 1248,86 km2 de superficie totale) que compte le dpartement du Val-dOise :

- 5,73 % (soit environ 71 km) ont t classs en zone d'ala fort ;

- 13,76 % (soit environ 171 km) en zone d'ala moyen ;

- 65,05 % (soit environ 807 km) en zone d'ala faible ;

- 15,45 % (soit environ 192 km) de la surface sont considrs en zone d'ala nul ngligeable, car correspondant des formations gologiques a priori nonargileuses.

Cependant, il n'est pas totalement exclu que cette zone d'ala nul ne puisse renfermerdes secteurs localiss dans lesquels affleurent ou sub-affleurent des placages dargiles(altritiques en particulier), induisant potentiellement des sinistres.

Ont ainsi t considres comme prsentant un niveau dala fort, 4 formationsparmi les 19 formations gologiques argileuses et marneuses qui affleurent sur leterritoire du Val-dOise, savoir, par ordre de surface daffleurement dcroissant :

- Argile plastique et Fausses glaises sparnaciennes (e4SS-FG-AP), dont lesaffleurements couvrent environ 26,19 km ;

- Argile verte de Romainville (g1AVR), soit environ 22,55 km ;

- Marnes supragypseuses (e7MS), soit environ 16,40 km ;

- Marnes hutres (g1MH), soit environ 5,94 km.

Ces 4 formations classes en ala fort reprsentent l'affleurement une surface totaleestime moins de 6 % de la superficie urbanise totale du dpartement, alorsquenviron 16 % des sinistres recenss sy sont produits (209 sur un total de 1 328).


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Prsente lchelle 1/100 000, la carte de lala retrait-gonflement des sols argileuxdu dpartement du Val-dOise pourra servir de base des actions dinformationprventive dans les communes les plus touches par le phnomne. Elle doitconstituer le point de dpart pour llaboration des Plans de Prvention des Risquesnaturels (PPR), en vue dattirer lattention des constructeurs et matres douvrages surla ncessit de respecter certaines rgles constructives prventives dans les zonessoumises lala retrait-gonflement.

tant donn le degr de prcision de cette cartographie, dont lchelle de validit est le1/50 000, il convient cependant d'insister sur l'importance dune tude gotechnique desol au niveau de la parcelle comme pralable toute construction nouvelle dans tousles secteurs concerns par des formations gologiques potentiellement sujettes auretrait-gonflement.


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Sommaire

1. Introduction....................................................................................................... 13

2. Mthodologie .................................................................................................... 15

2.1. Facteurs intervenant dans le retrait-gonflement .............................................. 152.1.1. Facteurs de prdisposition ...................................................................... 152.1.2. Facteurs de dclenchement .................................................................... 19

2.2. Approche mthodologique........................................................................... 202.2.1. Cartographie des formations gologiques ............................................... 202.2.2. Caractrisation minralogique et gotechnique des formations............... 202.2.3. Examen des autres facteurs de prdisposition ou de dclenchement...... 202.2.4. Carte de susceptibilit ............................................................................. 212.2.5. Recensement et localisation gographique des sinistres......................... 212.2.6. Dtermination des densits de sinistres .................................................. 222.2.7. Carte de lala ......................................................................................... 22

3. Caractristiques du dpartement du Val-dOise............................................. 23

3.1. Contexte gographique et gomorphologique................................................. 233.2. Contexte climatique ........................................................................................ 263.3. Urbanisation du dpartement .......................................................................... 26

4. Identification et cartographie des formations gologiques argileuses etmarneuses ................................................................................................................ 29

4.1. Objectifs, documents utiliss et procdure de ralisation ................................ 294.2. Cadre gologique dpartemental .................................................................... 314.3. Contexte hydrogologique .............................................................................. 34

4.3.1. Nappes de l'ocne moyen et infrieur ................................................... 344.3.2. Autres nappes ......................................................................................... 35

4.4. Lithostratigraphie des formations gologiques du Val-dOise .......................... 384.4.1. Craie blanche silex c5B-c4M : Craie Bellemnitella (Crtac suprieur,Campanien, c5B) ; Craie Micraster coranguinum (Crtac suprieur, Santonien,c4M) 384.4.2. Calcaire pisolithique (Palocne, Montien) : e2CP.................................. 404.4.3. Sables de Bracheux (Palocne, Thantien) : e3SBr.............................. 404.4.4. Sables de Sinceny, Fausses glaises, Argile plastique (ocne, Yprsieninfrieur, Sparnacien) : e4SS-FG-AP .................................................................. 404.4.5. Sables de Cuise (ocne, Yprsien suprieur, Cuisien) : e4SC.............. 414.4.6. Calcaire Milioles, Calcaire et sable calcaire Nummulites lvigatus,Sable grossier (ocne, Luttien infrieur moyen) : e5CM-CSC-SG ............... 414.4.7. Calcaire Potamides, Marnes et caillasses, Calcaire Crithes, Banc vert(ocne, Luttien suprieur) : e5CP-MC-CC-BV ................................................ 42


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4.4.8. Formations luttiennes indiffrencies : e5.............................................. 434.4.9. Sables de Beauchamp, Sables dAuvers (ocne, Bartonien, Auversien) :e6SB-SA............................................................................................................. 434.4.10. Marno-calcaire de Saint-Ouen, Sables de Mortefontaine, Calcaire de Ducy,Sables d'zanville (ocne, Bartonien, Marinsien inf. et moy.) : e6CSO-SMF-CD-SE 444.4.11. Sables de Marines (= Sables de Monceau), Sables de Cresnes (ocne,Bartonien, Marinsien suprieur) : e6SM-SC...................................................... 454.4.12. Formations marinsiennes indiffrencies (ocne, Bartonien,Marinsien) : e6 .................................................................................................. 454.4.13. Marnes Pholadomya ludensis (ocne, Priabonien, Ludien inf.) : e7MP

454.4.14. Masses et marnes du gypse (ocne, Priabonien, Ludien moyen) : e7G 464.4.15. Masses et marnes du gypse, Marnes Pholadomya ludensis (ocne,Priabonien, Ludien inf. et moyen) : e7G-MP ....................................................... 474.4.16. Marnes supragypseuses : Marnes blanches de Pantin, Marnes bleuesdArgenteuil (ocne, Priabonien, Ludien suprieur) : e7MS .............................. 474.4.17. Argile verte de Romainville (Oligocne, Ruplien (=Stampien), Sannoisieninfrieur) : g1AVR ............................................................................................... 484.4.18. Calcaire de Sannois, Caillasse dOrgemont (Oligocne, Ruplien,Sannoisien sup.) : g1CS-CO............................................................................... 494.4.19. Marnes hutres (Oligocne, Ruplien, Stampien s.s. inf.) : g1MH......... 504.4.20. Sables de Fontainebleau (Oligocne, Ruplien, Stampien s.s. sup.) : g1SF

504.4.21. Argile meulires de Montmorency (Plio-quaternaire) : p-IVAMM .......... 514.4.22. Argile silex : Rc .................................................................................... 524.4.23. Alluvions anciennes de haute terrasse (40 45 m) : Fw....................... 524.4.24. Alluvions anciennes de moyenne terrasse (10-30 m), de basse terrasse (0-20 m) et indiffrencies : Fx, Fy, Fx-y ................................................................. 534.4.25. Alluvions rcentes : Fz ............................................................................ 534.4.26. Limons des plateaux : LP ........................................................................ 544.4.27. Tufs (travertins) : U.................................................................................. 544.4.28. Colluvions polygniques de versants : CE............................................... 544.4.29. Remblais : X............................................................................................ 55

5. Caractrisation lithologique, minralogique et gotechnique des formationsargileuses et marneuses et laboration de la carte de susceptibilit................... 57

5.1. Mthodologie .................................................................................................. 575.1.1. Critres retenus....................................................................................... 575.1.2. Mthode de classification ........................................................................ 57

5.2. Critre lithologique .......................................................................................... 585.2.1. Dfinition du critre lithologique et barme.............................................. 585.2.2. Caractrisation lithologique des formations argileuses et marneuses dudpartement du Val-d'Oise ................................................................................. 59


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5.3. Critre minralogique...................................................................................... 595.3.1. Dfinition du critre minralogique et barme ......................................... 595.3.2. Source des donnes ............................................................................... 605.3.3. Caractrisation minralogique des formations argileuses et marneuses dudpartement du Val-d'Oise ................................................................................. 62

5.4. Critre gotechnique....................................................................................... 675.4.1. Dfinition du critre gotechnique et barme .......................................... 675.4.2. Source des donnes ............................................................................... 705.4.3. Caractrisation gotechnique des formations argileuses et marneuses dudpartement du Val-d'Oise ................................................................................. 70

5.5. Dtermination du degr de susceptibilit et laboration de la Carte desusceptibilit............................................................................................................... 74

6. Inventaire des communes sinistres et des sinistres scheresse .......... 79

6.1. Procdure de reconnaissance de ltat de catastrophe naturelle .................... 796.2. Identification des communes sinistres ........................................................... 80

6.2.1. Localisation des communes sinistres .................................................... 806.2.2. Analyse des priodes dclares sinistres.............................................. 82

6.3. Source des donnes et localisation des sinistres ............................................ 866.4. Rpartition gographique des sinistres ........................................................... 876.5. Rpartition des sinistres par formation gologique.......................................... 896.6. Frquence d'occurrence des sinistres par formation gologique retenue ........ 896.7. Frquence d'occurrence rapporte la surface urbanise.............................. 92

7. laboration de la carte de lala....................................................................... 97

7.1. Mthode de classification................................................................................ 977.2. Dtermination du degr dala ........................................................................ 987.3. Carte de lala retrait-gonflement .................................................................... 987.4. Synthse de lala retrait-gonflement des sols argileux ou marneux dans leVal-dOise................................................................................................................. 101

8. Conclusions .................................................................................................... 103

9. Bibliographie................................................................................................... 107


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Liste des illustrations

FiguresFigure 1 - Situation gographique du dpartement du Val-dOise (95) dans la rgion

le-de-France sur fond dassemblage des 35 cartes gologiques 1/50 000couvrant cette rgion .......................................................................................... 25

Figure 2 - Assemblage des huit cartes gologiques 1/50 000 couvrant le dpartementdu Val-dOise ...................................................................................................... 30

Figure 3 - Carte gologique numrique harmonise du dpartement du Val-dOise ... 33Figure 4 - Nature et rpartition palogographique des minraux argileux dans la srie

stratigraphique du bassin de Paris ...................................................................... 61Figure 5 - Carte de localisation des communes du Val-dOise prises en compte pour le

recensement des sinistres scheresse ......................................................... 81Figure 6 - Arrts interministriels constatant ltat de catastrophe naturelle dans 50

communes du dpartement du Val-dOise, au titre de mouvements de terraindiffrentiels conscutifs la scheresse et la rhydratation des sols (mise jouren juillet 2004) .................................................................................................... 84

Figure 7 - Classement des 50 communes du Val-d'Oise, reconnues en tat decatastrophe naturelle, en fonction du nombre darrts interministriels pris entredcembre 1990 et dcembre 2000 ..................................................................... 85

Figure 8 - Rpartition des sinistres sur la carte gologique du dpartement du Val-d'Oise ................................................................................................................. 88

TableauxTableau 1 - Surfaces occupes par les principaux types de btis difis sur le territoire

du dpartement du Val-d'Oise............................................................................. 26Tableau 2 - chelle stratigraphique du Cnozoque du bassin de Paris ..................... 37Tableau 3 - Lgende des formations gologiques affleurant ou sub-affleurant sur le

territoire du Val-d'Oise ........................................................................................ 39Tableau 4 - Barme dvaluation de la susceptibilit au retrait-gonflement en fonction

de la nature lithologique de la formation gologique ........................................... 58Tableau 5 - Note lithologique des formations argileuses et marneuses du Val-d'Oise 59Tableau 6 - Barme dvaluation de la susceptibilit au retrait-gonflement en fonction

de la minralogie de la phase argileuse de la formation gologique ................... 60Tableau 7 - Note minralogique des formations argileuses et marneuses du Val-d'Oise

........................................................................................................................... 66Tableau 8 - Barme dvaluation de la susceptibilit au retrait-gonflement en fonction

de lindice de plasticit (Ip).................................................................................. 69Tableau 9 - Barme dvaluation de la susceptibilit au retrait-gonflement en fonction

de la valeur au bleu (Vb)..................................................................................... 69Tableau 10 - Synthse des donnes caractrisant le comportement gotechnique des

19 formations argileuses ou marneuses du dpartement du Val-dOise.............. 73Tableau 11 - Barme dvaluation de la susceptibilit globale dune formation

gologique .......................................................................................................... 74


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Tableau 12 - Classement relatif de susceptibilit des formations argileuses oumarneuses vis--vis du retrait-gonflement dans le Val-dOise............................. 75

Tableau 13 - Superficies compares des terrains en fonction de leur degr desusceptibilit vis--vis du retrait-gonflement dans le Val-dOise (classement parsurfaces daffleurement dcroissantes)............................................................... 76

Tableau 14 - valuation des surfaces sensibles au retrait-gonflement dans ledpartement du Val-dOise en fonction de lindice de susceptibilit des formationsgologiques ........................................................................................................ 77

Tableau 15 - Communes du Val-d'Oise reconnues en tat de catastrophe naturelleentre dcembre 1990 et dcembre 2000 ............................................................ 83

Tableau 16 - Sources des informations relatives aux sinistres scheresse dans leVal-d'Oise ........................................................................................................... 86

Tableau 17 - Nombre et densit de sinistres associs aux formations gologiquesaffleurant dans le dpartement du Val-dOise (classement par densit de sinistrespour 100 km de surface daffleurement)............................................................. 91

Tableau 18 - Types dhabitats retenus pour le calcul de la surface urbanise dans ledpartement du Val-d'Oise (nomenclature du MOS 99 de lIAURIF 83 postes) 93

Tableau 19 - Nombre et densit de sinistres associs aux formations gologiquesaffleurant dans le dpartement du Val-dOise (classement par densit de sinistrespour 100 km de surface daffleurement urbanises) .......................................... 94

Tableau 20 - Classement relatif des formations argileuses ou marneuses vis--vis delala retrait-gonflement dans le Val-dOise......................................................... 99

Tableau 21 - Superficies compares des terrains en fonction du degr de lala retrait-gonflement dans le Val-dOise .......................................................................... 100

Tableau 22 - valuation des surfaces sensibles au retrait-gonflement dans ledpartement du Val-dOise en fonction de lindice dala des formationsgologiques ...................................................................................................... 101

Liste des annexesAnnexe 1 - Rappels sur le mcanisme de retrait-gonflement des argiles.................. 115Annexe 2 - Rsultats des essais gotechniques et minralogiques effectus au BRGM

sur les chantillons prlevs dans la carrire de Cormeilles-en-Parisis et sur lecoteau de La Frette-sur-Seine (avril 2004)........................................................ 119

Annexe 3 - Liste des 50 communes* ayant bnfici dun arrt interministriel portantconstatation de ltat de catastrophe naturelle au titre de mouvements de terraindiffrentiels conscutifs la scheresse et la rhydratation des sols dans ledpartement du Val- dOise, entre le 04-12-1990 et le 27-12-2000................... 127

Annexe 4 - Liste des 1 328* sinistres scheresse pris en compte dans les50 communes du dpartement du Val-dOise reconnues en tat de catastrophenaturelle pour les priodes comprises entre juin 1989 et septembre 1998 ........ 133


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Liste des planches hors-texte

Pl. 1 - Carte gologique numrique harmonise des formations argilo-marneuses dudpartement du Val-dOise (chelle 1/100 000).

Pl. 2 - Carte de susceptibilit au retrait-gonflement des formations argileuses oumarneuses dpartement du Val-dOise (chelle 1/100 000).

Pl. 3 - Carte des zones urbanises du dpartement du Val-dOise et localisation des1 328 sinistres scheresse pris en compte (chelle 1/100 000).

Pl. 4 - Carte de lala retrait-gonflement des formations argileuses ou marneuses dudpartement du Val-dOise (chelle 1/100 000).


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1. Introduction

es phnomnes de retrait-gonflement de certains sols argileux et des formationsgologiques argileuses affleurantes provoquent des tassements diffrentiels qui se

manifestent par des dsordres affectant principalement le bti individuel. Sur leterritoire mtropolitain, ces phnomnes ont t mis en vidence l'occasion de lascheresse exceptionnelle de l't 1976. Ils ont pris depuis une ampleur importantelors des priodes sches des annes 1989-91 et 1996-97.

Selon des critres mcaniques, les variations de volume du sol ou des formationslithologiques affleurantes sub-affleurantes sont dues, d'une part, l'interaction eau/solide, aux chelles microscopiques et macroscopiques, et, d'autre part, lamodification de l'tat de contrainte en prsence d'eau. Ces variations peuvents'exprimer soit par un gonflement (augmentation de volume), soit par un retrait(rduction de volume). Elles sont spcifiques de certains matriaux argileux, enparticulier ceux appartenant au groupe des smectites (dont fait partie lamontmorillonite).

Sous un climat tempr les argiles situes faible profondeur sont souvent dconsolides , humidifies et ont puis leur potentiel de gonflement l'tatnaturel. Mais elles sont dans un tat loign de leur limite de retrait (teneur en eau partir de laquelle toute diminution de cette teneur provoquera une fissuration dumatriau argileux par dessiccation) et peuvent se rtracter si leur teneur en eaudiminue de faon notable. Dans ce contexte, les sinistres surviennent surtoutlorsqu'une priode de scheresse prolonge provoque l'apparition de pressionsinterstitielles ngatives dans la tranche superficielle du sol soumis vapotranspiration.

La prise en compte, par les compagnies dassurance, des sinistres lis la scheressea t rendue possible par l'application de la loi n 82-600 du 13 juillet 1982 relative l'indemnisation des victimes de catastrophe naturelle. Depuis l'anne 1989 (dbutd'application de cette procdure aux sinistres rsultant de mouvements de terraindiffrentiels conscutifs la scheresse et la rhydratation des sols), beaucoup decommunes franaises ont t reconnues en tat de catastrophe naturelle ce titre(4 850 communes, rparties sur 75 dpartements, ont t la date de mi-dcembre2001). ce jour, le cot des sinistres dus la scheresse, indemniss en France enapplication de la loi de 1982, est estim plus de 3,3 milliards d'euros, daprs unevaluation de la Caisse Centrale de Rassurance (CCR) ralise fin 2002.

La rgion le-de-France a t particulirement affecte par ce phnomne puisque lessept dpartements de la petite et de la grande couronne font partie des vingtdpartements prsentant le plus fort taux de sinistralit l'chelle nationale.

Afin d'tablir un constat l'chelle de tout le dpartement et de disposer de documentsde rfrence permettant une information prventive, il a t demand par le Ministrede l'cologie et du Dveloppement Durable (MEDD) de raliser une cartographie del'ala dans le but de dfinir les zones les plus exposes au phnomne de retrait-gonflement. Cette tude a t confie au BRGM, qui a labor une mthodologie de

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cartographie de l'ala retrait-gonflement l'chelle dpartementale et communale.L'intrt d'une telle tude est multiple :

- comprhension de la corrlation entre la nature gologique des terrains et larpartition statistique des sinistres, l'chelle dpartementale, puis rgionale quandles dpartements limitrophes seront couverts ;

- laboration dun document de prvention, en matire d'amnagement du territoire,destin la fois aux communes (pour l'tablissement de PPR prenant en comptelala retrait-gonflement), aux assureurs (pour bien discriminer les zones sensibles)et aux matres d'ouvrage dsireux de construire en zone sensible afin qu'ilsprennent, en connaissance de causes, les dispositions constructives qui s'imposentpour que le btiment ne soit pas affect par des dsordres ;

- laboration dun outil l'usage des experts pour le diagnostic des futuresdclarations de sinistres.

La prsente tude a t ralise par le Service Gologique Rgional le-de-France,avec l'appui du Service Amnagement et Risques Naturels du BRGM. Le financementen a t assur hauteur de 50 % par des crdits du Fonds de Prvention desRisques Naturels majeurs, mobiliss par le MEDD, le complment ayant t financpar la dotation de Service Public du BRGM, dans le cadre dune convention decofinancement signe avec la Prfecture du Val-dOise, le suivi technique de ltudetant assur par la Direction Dpartementale de lquipement (DDE) du Val-dOise.

Prvue pour une dure de 18 mois, cette tude a dbut le 24 dcembre 2002, date dela signature de la convention de cofinancement par le prfet du Val-dOise. Confie auBRGM, elle a t ralise dans le cadre de sa mission de service public sur les risquesnaturels et sintgre dans un programme national de cartographie de l'ala retrait-gonflement des sols argileux qui devrait concerner, au total, au moins trente-troisdpartements mtropolitains parmi les plus touchs par le phnomne.


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2. Mthodologie

2.1. FACTEURS INTERVENANT DANS LE RETRAIT-GONFLEMENT

Les phnomnes de retrait-gonflement sont dus pour lessentiel des variations devolume de formations argileuses sous leffet de lvolution de leur teneur en eau,comme rappel en annexe 1. Ces variations de volume se traduisent par desmouvements diffrentiels de sols, susceptibles de provoquer des dsordres au niveaudu bti. Par dfinition, l'ala retrait-gonflement est la probabilit d'occurrence spatialeet temporelle des conditions ncessaires la ralisation dun tel phnomne. Parmi lesfacteurs intervenant dans la ralisation de ce phnomne, on distingue classiquementdes facteurs de prdisposition et des facteurs de dclenchement.

Les facteurs de prdisposition sont ceux dont la prsence induit le phnomne deretrait-gonflement, mais ne suffit pas elle seule le dclencher. Ces facteurs sontfixes ou voluent trs lentement avec le temps. On distingue les facteurs internes quisont lis la nature du sol et des facteurs d'environnement qui caractrisent plutt lesite. Les facteurs de prdisposition permanents conditionnent en fait la rpartitionspatiale du phnomne. Ils permettent de caractriser la susceptibilit du milieu vis--vis du phnomne de retrait-gonflement.

Les facteurs de dclenchement sont ceux dont la prsence provoque le phnomnede retrait-gonflement, mais qui n'ont d'effet significatif que s'il existe des facteurs deprdisposition pralables. La connaissance des facteurs dclenchants permet dedterminer l'occurrence du phnomne (autrement dit l'ala et non plus seulement lasusceptibilit).

2.1.1. Facteurs de prdisposition

a) Nature du sol

La nature lithologique du sol constitue un facteur de prdisposition prdominant dansle mcanisme de retrait-gonflement.

La procdure d'tude de la nature lithologique du sol, base sur lexploitation descartes gologiques lchelle 1/50 000 labores par le BRGM, comporte uninventaire des formations affleurantes sub-affleurantes, puis leur cartographie.

Notons, d'autre part, que nous fournissons une carte base sur des critresgologiques et non pas pdologiques (sols) dont l'information lchelle du 1/50 000n'est dailleurs pas disponible localement. De ce fait, les formations pdologiques lesplus superficielles ne sont pas prises en compte. Elles sont incluses dans lesformations gologiques, dites superficielles, comprenant, en particulier, les altrites etles colluvions. Il est fait abstraction des ventuels remblais de faible paisseur quipeuvent exister comme soubassement des btis sinistrs.

La majorit des dossiers consults montre que l'origine gologique des sinistresest toujours reprsente par une formation gologique argileuse ou marneuse bien


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dfinie, ce qui conforte le concept adopt. Cependant, il semble important de signalerqu'une carte gologique en tant que telle ne suffit pas dterminer la rpartition dessols argileux sensibles au retrait-gonflement. En effet, de telles cartes ne prennent pastoujours en compte les ventuelles transformations locales du sol (principalement sousl'effet de l'altration de la roche), et les diffrents facis des formations les plussuperficielles ne sont pas toujours cartographis avec prcision.

Or, concernant la nature des formations gologiques, les lments qui influent sur lasusceptibilit au retrait-gonflement sont en premier lieu la lithologie de la formation(cest dire principalement la proportion de matriaux argileux, autrement ditdlments fins infrieurs 2 mm).

En moindre proportion, mais non ngligeable, la gomtrie de la formation argileuseinflue sur la susceptibilit au retrait-gonflement. En effet, une formation sera dautantplus sujette ce phnomne quelle sera en position superficielle et de gomtriepaisse et continue.

Cela dit, le facteur prdominant, qui dtermine le degr de susceptibilit duneformation argileuse au phnomne de retrait-gonflement, est li sa compositionminralogique. Une formation sera dautant plus sensible au phnomne que safraction argileuse (au sens granulomtrique) contiendra une forte proportion deminraux argileux dits gonflants . En effet, certains minraux argileux prsentent,par rapport aux autres, une aptitude nettement suprieure vis--vis du phnomne deretrait-gonflement. Il s'agit essentiellement des smectites (montmorillonites), decertains minraux argileux interstratifis, de la vermiculite et de certaines chlorites.

Cette composition minralogique dpend troitement des conditions de dpt etdvolution diagntique (ensemble des processus qui affectent un dpt sdimentaireinitial pour le transformer en roche). On peut donc approcher cette connaissance parune reconstitution des conditions palogographiques ayant prsid la mise en placedes diffrentes formations (dpt sdimentaire initial). De faon plus quantitative, laconnaissance de la composition minralogique d'une formation argileuse s'opredirectement par des analyses de caractrisation des minraux argileux en laboratoireselon la mthode de diffractomtrie aux rayons X. On peut enfin caractriser, par desessais gotechniques en laboratoire, laptitude du matriau absorber de leau, voiremesurer directement sa capacit de retrait ou de gonflement. Ces deux derniresapproches (caractrisation minralogique et valuation du comportement gotechniquedu matriau) prsentent l'avantage majeur de fournir des rsultats quantitatifsrigoureux, mais exigent un trs grand nombre de mesures pour caractriser demanire statistique le comportement de chacune des formations, qui sont par naturehtrognes.

b) Contexte hydrogologique

Parmi les facteurs de prdisposition, les conditions hydrogologiques constituent desfacteurs environnementaux rgissant les conditions hydrauliques in situ. Or, laprsence d'une nappe phratique rend plus complexe le phnomne de retrait-gonflement. En effet, les conditions hydrauliques in situ (teneur en eau et degr desaturation) varient dans le temps, non seulement en fonction de lvapotranspiration(dont laction est prpondrante sur une tranche trs superficielle de lordre de 1 2 m


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dpaisseur), mais aussi en fonction des fluctuations de la nappe ventuelle (dontlaction devient prpondrante en profondeur). Ces variations hydriques des sols setraduisent, pour des formations argileuses sensibles, par des variations de leurscaractristiques mcaniques.

La prsence dune nappe permanente faible profondeur permet gnralementdviter la dessiccation de la tranche de sol superficielle. Inversement, un rabattementde cette nappe (sous leffet de pompages ou dun abaissement gnralis du niveau),ou le tarissement naturel des circulations deau superficielles en priode descheresse, aggrave la dessiccation de la tranche de sol soumise lvaporation.Ainsi, dans le cas d'une formation argileuse surmontant une couche sablo-graveleuse,un ventuel dnoyage de cette dernire provoque l'arrt des remontes capillairesdans le terrain argileux et contribue sa dessiccation.

c) Contexte gomorphologique

La topographie de surface constitue un facteur permanent de prdisposition etd'environnement qui peut conditionner la rpartition spatiale du phnomne de retrait-gonflement.

La prsence d'une pente favorise le ruissellement et donc le drainage, tandis qu'unemorphologie plate sera d'avantage susceptible de recueillir des eaux stagnantes quiralentiront la dessiccation du sol. Par ailleurs, un terrain en pente expos au sud seraplus sensible l'vaporation du fait de l'ensoleillement, qu'un terrain plat ou exposdiffremment. En outre, les formations argileuses et marneuses affleurent sur le flancdes valles, dans le cas du dpartement du Val-dOise, ce qui peut occasionner,localement, un fluage lent du versant et la formation de loupes argileuses. Cephnomne vient s'additionner aux dsordres conscutifs la seule dessiccation.

D'autre part, il arrive souvent qu'une maison construite sur un terrain en pente soit plussensible au problme de retrait-gonflement, en raison d'une dissymtrie des fondationslorsque celles-ci sont descendues partout la mme cote. Le btiment se trouve alorsenterr plus profondment du ct amont. De ce fait, les fondations situes l'avalsubiront des mouvements plus importants de la part du sol qui, tant en position plussuperficielle, est souvent plus altr et donc davantage sensible aux variations deteneur en eau.

Par ailleurs, les zones de plateau ont pu tre soumises des phnomnes dekarstification qui se traduisent par lexistence de cavits karstiques formes auxdpens de formations calcaires (Calcaire de Brie) et remplies dargile meulires(argiles d'altration d'ge plio-quaternaire) sensibles au phnomne de retrait-gonflement.


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d) Vgtation

Il est dsormais avr que la prsence de vgtation arbore proximit dune maisonpeut constituer un facteur dclenchant du phnomne de retrait-gonflement, mme silnest souvent quun facteur aggravant de prdisposition. En effet, les racines soutirentpar succion (mcanisme d'osmose) l'eau du sol. Cette succion cre un gradient de lateneur en eau du sol qui peut se traduire par une dpression locale autour du systmeradiculaire.

Ce phnomne de succion peut donc provoquer un tassement localis du sol autourde l'arbre. Si la distance au btiment n'est pas suffisante, cela entranera desdsordres dans les fondations. On considre en gnral que l'influence d'un arbreadulte se fait sentir jusqu' une distance gale une fois et demi sa hauteur.

Il est noter que les racines seront naturellement incites se dvelopper en directionde la maison, puisque celle-ci s'oppose l'vaporation et qu'elle maintient donc unezone de sol plus humide sous sa surface. Contrairement au processus d'vaporation,qui affecte surtout la tranche superficielle des deux premiers mtres, les racinesd'arbres ont une influence jusqu' 4, voire 5 m de profondeur. Le phnomne serad'autant plus important que l'arbre est en pleine croissance et qu'il a, de ce fait,davantage besoin d'eau.

Ainsi, on considre qu'un peuplier ou un saule adulte a besoin de 300 litres d'eau parjour en t (Habib, 1992). En France, les arbres considrs comme les plus dangereuxdu fait de leur influence sur les phnomnes de retrait seraient les chnes, lespeupliers, les saules et les cdres. Des massifs de buissons ou d'arbustes situs prsdes faades peuvent aussi causer des dgts.

e) Dfauts de construction

Ce facteur de prdisposition, dont lexistence peut tre rvle loccasion dunescheresse exceptionnelle, se traduit par une aggravation des dsordres. Limportancede ce facteur avait dj t mise en vidence par les tudes menes en 1990 parlAgence Qualit Construction et, en 1991, par le CEBTP, lesquelles montraient que laplupart des sinistres concernaient des maisons individuelles dpourvues de chanagehorizontal et fondes sur semelles continues peu ou non armes et peu profondes(40 80 cm).

Lexamen de nombreux dossiers dexpertises, ralises dans le dpartement du Val-dOise, confirme quune forte proportion des maisons dclares sinistres prsente desdfauts de conception ou de ralisation des fondations (souvent trop superficielles,htrognes ou fondes dans des niveaux diffrents). Il nest pas exclu que desphnomnes de retrait-gonflement aient pu se produire dans le sol dassise etcontribuer lapparition des dsordres constats. Toutefois, il est probable que desfondations ralises dans les rgles de lart auraient pu, dans de tels cas, suffire limiter fortement, voire viter lapparition de ces dsordres.


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2.1.2. Facteurs de dclenchement

a) Phnomnes climatiques

Les phnomnes mtorologiques exceptionnels constituent le principal facteur dedclenchement du phnomne de retrait-gonflement. Les variations de teneur en eaudu sol sont dues des variations climatiques saisonnires. La profondeur de terrainaffecte par les variations saisonnires de teneur en eau ne dpasse gure 1 2 msous nos climats temprs, mais peut atteindre 3 5 m lors d'une scheresseexceptionnelle, ou dans un environnement dfavorable (vgtation proche).

Les deux paramtres importants sont les prcipitations et l'vapotranspiration. Enl'absence de nappe phratique, ces deux paramtres contrlent en effet les variationsde teneur en eau dans la tranche superficielle des sols. On raisonne en gnral sur leshauteurs de pluies efficaces qui correspondent aux prcipitations diminues del'vapotranspiration. Cette dernire est la somme de l'vaporation (lie aux conditionsde temprature, de vent et d'ensoleillement) et de la transpiration (eau absorbe par lavgtation). Ce paramtre est mesur dans quelques stations mtorologiques, maissa rpartition spatiale nest pas connue car sa valeur dpend troitement desconditions locales de vgtation.

De surcrot, il est difficile de relier la rpartition, dans le temps, des hauteurs de pluiesefficaces avec l'volution des teneurs en eau dans le sol. On observe, videmment,qu'aprs une priode de scheresse prolonge, la teneur en eau dans la tranchesuperficielle de sol a tendance diminuer, et, ceci, d'autant plus que cette priode seprolonge. On peut tablir des bilans hydriques en prenant en compte la quantit d'eaurellement infiltre, ce qui suppose d'estimer, non seulement l'vapotranspiration, maisaussi le ruissellement. Mais toute la difficult est de connatre la rserve utile des sols,c'est--dire leur capacit d'emmagasiner de l'eau et de la restituer ensuite (parvapotranspiration ou en la transfrant la vgtation par son systme radiculaire). Levolume de cette rserve utile nest gnralement connu que ponctuellement et ltat deson remplissage ne peut tre estim que moyennant certaines hypothses (onconsidre gnralement quelle est pleine en fin dhiver), ce qui rend extrmementdlicate toute analyse de ce paramtre une chelle dpartementale.

b) Facteurs anthropiques

Il sagit dautres facteurs de dclenchement, qui ne sont pas lis un phnomneclimatique, par nature imprvisible, mais une action humaine. En effet, les travauxd'amnagement, en modifiant la rpartition des coulements superficiels etsouterrains, ainsi que les possibilits d'vaporation naturelle, sont susceptiblesdentraner des modifications dans l'volution des teneurs en eau de la tranchesuperficielle de sol. En particulier, des travaux de drainage raliss proximitimmdiate dune maison peuvent provoquer des mouvements diffrentiels du terraindans le voisinage. Inversement, une fuite dans un rseau enterr peut entraner unmouvement conscutif un gonflement des argiles de lencaissant.

Par ailleurs, la prsence de sources de chaleur en sous-sol (four ou chaudire), prsdun mur, peut, dans certains cas, aggraver, voire dclencher la dessiccation du sol proximit et entraner l'apparition de dsordres localiss.


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2.2. APPROCHE MTHODOLOGIQUE

2.2.1. Cartographie des formations gologiques

La cartographie des formations argileuses et marneuses du dpartement a t ralise partir des cartes gologiques du BRGM et de quelques coupes de forage consultessur les rapports d'expertise de sinistres. Cette cartographie a t ralise l'chelle1/50 000, qui correspond donc lchelle de validit de la donne brute.

La synthse cartographique a consist harmoniser les contours des huit cartesgologiques concernes (Gisors, Mru, Creil, Mantes-La-Jolie, Pontoise, LIsle-Adam,Dammartin, Paris), cest dire assurer les raccords des limites daffleurementsgologiques au niveau des bordures de feuilles et homogniser les regroupementslithostratigraphiques entre les cartes.

2.2.2. Caractrisation minralogique et gotechnique des formations

La synthse des notices des cartes gologiques a permis de dfinir les caractristiqueslithologiques et minralogiques des formations argileuses et marneuses, et, enparticulier, de rpertorier la prsence d'argiles gonflantes. Ces donnes ont tcompltes par celles issues de certains dossiers dexpertise et surtout par une revuebibliographique exhaustive afin de pouvoir caractriser chacune des formationsidentifies en fonction de sa proportion moyenne de minraux argileux gonflants. Lesdonnes bibliographiques disponibles ont t juges suffisantes pour permettre unehirarchisation des formations sur la base de ce critre minralogique sans procder une campagne spcifique dchantillonnage et danalyse (qui naurait de toute faonfourni que des rsultats ponctuels, pas ncessairement reprsentatifs des formationsconsidres).

La caractrisation du comportement gotechnique des formations argileuses etmarneuses du dpartement a t tablie sur la base dune revue bibliographiqueprenant en compte les multiples rsultats dessais dj disponibles. Ces donnes ontt largement compltes par le dpouillement et la synthse de nombreux rapportsdexpertise qui ont pu tre obtenus auprs de bureaux dtudes gotechniques.

2.2.3. Examen des autres facteurs de prdisposition ou de dclenchement

Les facteurs ponctuels de prdisposition ou de dclenchement que sont, notamment,la vgtation arbore, les actions anthropiques ou les dfauts de construction, nontpas t pris en compte, dans la mesure o leur impact est purement local et que leurrpartition ne peut tre cartographi une chelle dpartementale.

Les conditions climatologiques nont pas fait lobjet dun examen spcifique dans lecadre de la prsente tude, bien quil sagisse du principal facteur de dclenchementdu phnomne. Ce type dexamen avait t tent lors dune tude identique mene surle dpartement de lEssonne (rapport BRGM/RP-50376-FR, septembre 2000). Larpartition spatiale des dficits pluviomtriques enregistrs par les stationsmtorologiques existantes avait t alors value par diffrentes approches, dans lebut de mettre en vidence les zones du dpartement les plus touches. Il tait apparu,


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cependant, que cette rpartition spatiale dpendait troitement des hypothsesutilises quant au seuil partir duquel la formation pouvait tre considre commesature. Une telle analyse, pour tre fiable, suppose la connaissance pralable desvaleurs de rserves utiles des sols en tous points du dpartement, et la ralisation debilans hydriques. Compte tenu des rsultats obtenus dans ltude Essonne, dune part,et faute de disposer de telles donnes pour le dpartement du Val-dOise, dautre part,la rpartition spatiale des dficits pluviomtriques nest pas apparue comme unlment discriminant. Le critre climatologique na donc finalement pas t pris encompte dans llaboration de la carte dpartementale de lala.

Le contexte hydrogologique a fait lobjet dune analyse spcifique sur la basedlments issus des notices de cartes gologiques, de rapports du BRGM sur lagestion des eaux et de la bibliographie. Le rle jou par ce facteur dans ledclenchement ou laggravation de certains sinistres apparat plus ou moins lalecture de certains rapports dexpertises. Ce rle est cependant difficile mettre envidence une chelle dpartementale dans la mesure o il dpend souvent deconditions trs locales. Cest pourquoi, ce critre na pas non plus t retenu dansllaboration de la carte dpartementale de lala.

Quant la gomorphologie, il apparat galement que cest un lment important quiconditionne la susceptibilit au retrait-gonflement. Ceci est mis en vidence par uneconcentration des sinistres sur les versants des valles. Si cette concentrationsexplique largement par la nature argilo-marneuse des formations qui affleurent dansces secteurs, lexamen des rapports dexpertise montre que nombre de ces sinistressurvenus en zone de pente sexpliquent aussi par un dfaut de conception ou deralisation des fondations, les phnomnes de retrait-gonflement ne faisant que rvlerces dfauts ou aggraver les dsordres occasionns. Pour cette raisons il a t jugprfrable dtablir la cartographie en partant des contours des formations lithologiquesplutt que de se baser sur un dcoupage en units gomorphologiques homognes.

2.2.4. Carte de susceptibilit

En dfinitive, la carte dpartementale de susceptibilit au retrait-gonflement a ttablie partir de la carte synthtique des formations argileuses et marneuses dudpartement, aprs valuation du degr de sensibilit de ces formations. Les critresutiliss pour tablir cette hirarchisation sont pour lessentiel lis la caractrisationlithologique, minralogique et gotechnique de ces formations.

2.2.5. Recensement et localisation gographique des sinistres

Afin dapprocher la cartographie de lala retrait-gonflement (qui correspond,rappelons-le, la probabilit doccurrence du phnomne), la carte dpartementale desusceptibilit au retrait-gonflement a t croise avec la localisation des sinistres quise sont dj produit.

Pour ce faire, un recensement des sinistres scheresse a t effectu auprs des 50communes du dpartement qui ont bnfici, sur une priode de dix ans (1989 1998), de la reconnaissance de ltat de catastrophe naturelle au titre des mouvements


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de terrains diffrentiels conscutifs la scheresse et la rhydratation des sols (soitprs de 27 % des 185 communes que compte le dpartement).

Les donnes obtenues ont t compltes par celles recueillies directement auprs dela CCR et de mutuelles dassurance (MAIF, MAAF, MATMUT). Aprs limination desdoublons (sinistres rcurrents sur un mme site ou donne identique issue de sourcesdiffrentes), ce sont 1 328 sinistres qui ont t recenss ce jour. La totalit de cessinistres a pu tre localise (utilisation, via Internet, de loutil Gocodage propospar la socit Claritas ). Ils sont rpartis dans 50 communes du dpartement.Lchantillon peut donc tre considr comme reprsentatif de loccurrence spatiale duphnomne dans le dpartement du Val-dOise.

2.2.6. Dtermination des densits de sinistres

Afin d'obtenir la carte dpartementale de lala retrait-gonflement, il a t ncessairede dterminer, pour chacun des sinistres recenss, la nature de la formationgologique affecte (par superposition avec la carte des formations argileuses etmarneuses du dpartement). Ceci a permis de dterminer le nombre de sinistresrecenss pour chacune des formations gologiques sensibles et, par suite, de calculerune densit de sinistres par formation (en pondrant par la surface daffleurement dechacune des formations, afin dobtenir des chiffres comparables entre eux).

Dans un souci de rigueur et, tant donne la diversit du taux durbanisation d'un point un autre du dpartement, il est apparu ncessaire de pondrer ces densits desinistres en tenant compte du taux durbanisation de chacune des formationsgologiques.

Ce taux a t calcul partir de la carte des zones urbanises du dpartement,labore partir du fichier numrique MOS 99 de lIAURIF 83 postes (mis notredisposition par la DDE du Val-dOise pour cette tude), aprs slection etregroupement des principaux types dhabitats concerns. Un croisement de cetteinformation avec la carte des formations lithologiques a permis de dterminer, pourchacune de ces formations, la surface rellement urbanise et, par suite, la densit desinistres rapporte 100 km2 de formation affleurante effectivement urbanise. Cecipermet dtablir une hirarchisation plus prcise des formations en fonction du nombrede sinistres enregistrs.

2.2.7. Carte de lala

La carte dpartementale de lala a, ds lors, t tablie partir des contours de lacarte dinterprtation des formations argileuses et marneuses : chacune de cesformations a t caractrise par une classe dala prenant en compte la fois sondegr de susceptibilit et la densit de sinistres la concernant. Cette carte estgalement numrise et est prsente en planche hors-texte lchelle 1/100 000(bien que son chelle de validit soit le 1/50 000).


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3. Caractristiques du dpartement du Val-dOise

Le dpartement du Val-d'Oise, situ au nord-ouest de Paris (75), fait partie des quatredpartements de la Grande Couronne avec la Seine-et-Marne (77), lEssonne (91) etles Yvelines (78)), les autres dpartements de la rgion le-de-France, qui constituentla Petite Couronne, tant les Hauts-de-Seine (92), la Seine-Saint-Denis (93) et le Val-de-Marne (94) (fig. 1).

Le Val-dOise a pour prfecture Cergy-Pontoise et pour sous-prfectures Argenteuil,Montmorency et Pontoise.

Ce dpartement couvre une superficie de 1 248,86 km2. Il comptait, au recensementde 1999, 1 105 464 habitants (soit 885 h/km), rpartis sur 185 communes (de la moinspeuple, Charmont, avec 32 habitants, la plus peuple, Argenteuil, avec 93 961habitants).

3.1. CONTEXTE GOGRAPHIQUE ET GOMORPHOLOGIQUE

Le dpartement du Val-d'Oise tire son nom de la rivire qui le traverse en son centre,du nord au sud. Situ dans la partie septentrionale de l'le-de-France, il est dlimit l'Ouest par l'Epte, au Sud par les hauteurs qui surplombent la Seine, alors qu'au Nordet l'Est, il ne possde pas de vritables frontires naturelles.

Avec environ 1 249 km2 (10 % de la superficie rgionale), le Val-d'Oise est le moinsvaste des dpartements de la Grande Couronne parisienne et l'un des plus petitsdpartements franais, bien que parmi les plus peupls. D'est en ouest, il s'tend sur72 km, et du nord au sud, en sa partie la plus large, sur 32 km.

Le dpartement possde une grande unit gographique. Les trois rgions naturellesqui le composent (le Vexin franais, le Parisis et la Plaine de France) sont formes devastes plateaux, inclins en pente douce vers le sud-est, sillonns par de nombreusesrivires (l'Oise, le Sausseron, la Viosne, l'Aubette, l'Ysieux) qui y ont creus desvalles, parfois profondes.

Le rseau hydrographique appartient au bassin nord de la Seine, avec deux affluentsprincipaux, l'Oise et l'Epte, qui reoivent eux-mmes, suivant les lignes parallles durelief, l'Esche, le Sausseron, la Viosne, l'Aubette de Magny.

Une large dpression, qui fut de tout temps un lieu de passage travers lle-de-Franceet en direction de la mer on y trouve les traces de la chausse Brunehaut et de lachausse Jules Csar s'tend paralllement la Seine, de part et d'autre de l'Oise.

Ces types de relief ont dtermin des occupations des sols spcifiques : aux buttestmoins correspondent les massifs forestiers (fort de Montmorency, de Carnelle, boisde l'Hautil, etc.) ; la prsence de limons trs fertiles dans le Vexin et de lss dans laPlaine de France a permis de donner ces plateaux une orientation agricole etfavoriser la culture des crales. Par contre, les valles, voies naturelles decommunication, ont toujours t un lieu privilgi de l'habitation.


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La densit moyenne (885 h/km) ne rend pas compte de la dualit existant entre leszones trs urbanises et densment peuples proximit de Paris, au sud d'une lignePontoise Roissy (ville nouvelle de Cergy-Pontoise et valle de Montmorency au sud,et bassin de Gonesses, Sarcelles et Roissy l'est), contrastant avec les espaces plusruraux au nord de cette ligne (Plaine de France) et l'ouest (plateau du Vexin).

En mme temps, un gros, effort a t fait pour l'amnagement des forts. Couvrant,dans l'ensemble, 24 200 hectares, soit prs de 20 % de la surface du dpartement,elles se situent surtout dans la partie orientale, o se trouvent les trois principales :

- la fort de Montmorency (3 500 hectares) dont l'tat possde le quart ;

- la fort de l'Isle-Adam (1 500 hectares), fort domaniale o domine le chne ;

- la fort de Carnelle, galement proprit de l'tat.

L'axe central du territoire est marqu, de part et d'autre de la valle de l'Oise, par ungrand synclinal, peut-tre jadis occup par la Marne, inclin en pente douce vers lesud-est et encadr d'une srie de buttes tmoins. Il se prolonge par la valle deMontmorency, paralllement laquelle s'tend une autre dpression, au sud de la fortde Carnelle.

Dans le Vexin, le synclinal est marqu par la valle de la Viosne, qui entailleprofondment le plateau, lequel surplombe l'Oise de faon trs marque. L'orientationde ces reliefs et dpressions vers le sud-est, la prsence, de tous temps, d'un gu Pontoise, ont fait de la rgion, depuis des sicles, un lieu de passage privilgi.

Plateau calcaire recouvert de craie, d'argile, de marnes, de limons, de lss, avec desbuttes tmoins boises, la rgion prsente un sol fertile, depuis longtemps consacr la grande culture, cralire et fourragre. Le paysage n'y change que lentement enallant d'est en ouest, depuis la Plaine de France et ses vastes champs jusqu'au Vexin,qui annonce la Normandie.

Les couches dures (meulires, Calcaire de Saint-Ouen, Calcaire grossier) affleurent au centre des plateaux, au sommet des collines et au passage des rivires. LeCalcaire grossier est une roche facile travailler et creuser en habitationstroglodytiques (Haute-Isle) ; elle a t longtemps exploite et l'est parfois encore.


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Figure 1 - Situation gographique du dpartement du Val-dOise (95) dans largion le-de-France sur fond dassemblage des 35 cartes gologiques 1/50 000couvrant cette rgion

50 km0

*

91

94

92 7578

255

CHARTRES

330

CHEROY

329

CHATEAU-LANDON

328

PITHIVIERS

296

SERGINES

295

MONTEREAU

294

FONTAINEBLEAU

293

MALESHERBES

292

MEREVILLE

260

PROVINS

259

NANGIS

258

MELUN

257

ETAMPES

220

BRIE-COMTE-ROBERT

219

CORBEIL-ESSONNES

256

DOURDAN

222

ESTERNAY

221

ROZAY-EN-BRIE

218

RAMBOUILLET

217

NOGENT-LE-ROI

186

MONTMIRAIL

185

COULOMMIERS

184

LAGNY

183

PARIS

155

MEAUX

182

VERSAILLES

181

HOUDAN

156

CHATEAU-THIERRY

154

DAMMARTIN

153

L ISLE-ADAM

152

PONTOISE

127

CREIL

126

MERU

151

MANTES-LA-JOLIE

125

GISORS

77

93

95


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3.2. CONTEXTE CLIMATIQUE

Le climat du Val-dOise est un climat ocanique dgrad avec des nuances semi-continentales. Les tempratures moyennes sont presque toujours suprieures 3C,l'hiver, et infrieure 20C, l't (10 ou 11 en moyenne annuelle). Cette douceur destempratures est un caractre ocanique. Le Val-dOise reoit entre 500 et 800 mm deprcipitation selon les annes. Les pluies tombent en automne et les maxima sesituent en t sous forme d'orages. La neige est rare : moins de 11 jours par an, enmoyenne

3.3. URBANISATION DU DPARTEMENT

Le fichier MOS 99 (actualis en 1999) de lIAURIF 83 postes, mis notre dispositionpar la DDE du Val-dOise dans le cadre de cette tude, nous permet de calculer lasurface occupe par les principaux types de btis difis sur le territoire dudpartement.

Les 14 types de btis slectionns couvrent une surface totale de 157,57 km2 pour unesuperficie territoriale, hors zones aquatiques, de 1241,13 km2, soit 12,7 % de cettesuperficie. Ils se rpartissent cette surface de la faon suivante, par ordre dimportancedcroissant :

Type dhabitat Surface(km2)Surface

(%)- Habitat individuel 81,73 51,87- Ensembles dhabitat individuel identique 26,27 16,74- Habitat rural 15,68 9,95- Habitat collectif discontinu 12,20 7,74- tablissement denseignement 7,26 4,61- Habitat continu bas 6,80 4,32- quipement de proximit 1,54 0,98- tablissements de sant 1,52 0,97- Btiments dadministrations territoriales

et dorganismes officiels 1,39 0,88

- Installations sportives couvertes 1,20 0,76- Habitat autre 0,79 0,50- Bureaux 0,63 0,40- Mairies 0,33 0,21- Habitat collectif continu haut 0,18 0,12

TOTAL SURFACE URBANISE 157,83 km2 100 %

Tableau 1 - Surfaces occupes par les principaux types de btis difis sur leterritoire du dpartement du Val-d'Oise


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Dans la catgorie du bti destin lhabitation, qui reprsente 84,04 % de la surfaceurbanise, cest lhabitat individuel qui arrive largement en tte de la liste, avec prs de52 % doccupation du sol urbanis, suivi de trs loin par les ensembles dhabitatindividuel identique (~17 %), puis par lhabitat rural (~10 %). Lhabitat collectifdiscontinu haut arrive ensuite avec environ 8%. Lhabitat continu bas se limite 4,32 %, tandis que lhabitat autre et lhabitat collectif continu haut totalisent, euxdeux, seulement 0,72 % de la surface urbanise. Ces chiffres traduisent le caractremajoritairement rsidentiel du mode dhabitat dans le dpartement du Val-dOise,avec, cependant, un pourcentage non ngligeable de lhabitat rural.


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4. Identification et cartographie des formationsgologiques argileuses et marneuses

4.1. OBJECTIFS, DOCUMENTS UTILISS ET PROCDURE DE RALISATION

L'objectif vis est de disposer d'une carte des formations gologiques argileuses etmarneuses du dpartement du Val-dOise, afin didentifier les zones de susceptibilitau retrait-gonflement.

Dans un premier temps, a t ralise une carte gologique de synthse afindharmoniser et de raccorder les huit cartes gologiques lchelle 1/50 000 couvrantl'ensemble du dpartement. Pour ce faire nous avons d procder de nouvellesinterprtations pour prciser certains raccords de contours gologiques entre lesdiffrentes cartes, ainsi que pour les correspondances lithostratigraphiques, car lescartes gologiques, ralises des poques diffrentes, ne se raccordent pas toujourset ont t parfois ralises avec une nomenclature lithostratigraphique qui peut diffrersensiblement d'une carte l'autre.

Les notices et cartes gologiques 1/50 000, dites par le BRGM et couvrant ledpartement (fig. 2), constituent la partie prpondrante des donnes de base prisesen compte pour la ralisation de cette synthse cartographique. Il sagit des cartes :

- Gisors (125) 1/ 50 000, publie en 1976 (1re dition) ;

- Mru (126) 1/50 000, publie en 1979 (2e dition) ;

- Creil (127) 1/50 000, publie en 1967 (1re dition) ;

- Mantes-la-Jolie (151) 1/50 000, publie en 1974 (1re dition) ;

- Pontoise (152) 1/50 000, publie en 1967 (2e dition) ;

- LIsle-Adam (153) 1/50 000, publie en 1991 (3e dition) ;

- Dammartin-en-Gole (154) 1/50 000, publie en 1971 (2e dition) ;

- Paris (183) 1/50 000, publie en 1966 (2e dition) ;

- Paris 1/25 000, en deux parties, publie en 1980 (1re dition).

Les contours gologiques issus de ces cartes ont t localement actualiss laide dedonnes de forages provenant de la Banque de donnes du Sous-Sol (BSS) du BRGMet de dossiers dexpertises. D'autre part, les publications traitant des formationsargileuses du bassin de Paris ont t consultes (cf. Bibliographie ).

Cette cartographie gologique synthtique a t ralise et numrise l'chelle du1/50 000 (qui correspond lchelle de validit de la donne brute).

Certaines formations ont t regroupes dans la mesure o leur nature lithologique, etdonc leur comportement prsum vis--vis de lala retrait-gonflement, sont similaires.Ainsi, les colluvions dorigine connue ont t gnralement regroupes avec leurformation dorigine.


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Figure 2 - Assemblage des huit cartes gologiques 1/50 000 couvrant ledpartement du Val-dOise

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0 25 km

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L ISLE-ADAM153

PARIS183

MANTES-LA-JOLIE151

PONTOISE152

DAMMARTIN154

CREIL127

MERU126

GISORS125

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En dfinitive, les formations lithostratigraphiques qui apparaissent sur la cartegologique harmonise du Val-dOise sont au nombre de 29.

Cette carte gologique (fig. 3) servira de support llaboration de la carte desusceptibilit vis--vis du phnomne de retrait-gonflement.

4.2. CADRE GOLOGIQUE DPARTEMENTAL

Le sous-sol du dpartement du Val dOise est uniquement constitu de terrainssdimentaires dont les ges schelonnent de la fin du Secondaire (craie blanche duCrtac terminal) au Quaternaire rcent (alluvions des valles et formationssuperficielles) (tabl. 2). Il intresse la fois plusieurs rgions naturelles :

- le Vexin franais, louest, entre lEpte et lOise, et la Seine au sud ;

- le Parisis ou plaine de France lest, entre lOise louest, la Thve au nord et laSeine au sud ;

- la bordure occidentale de la Gole, lextrmit est du dpartement ;

- au nord de lOise, une petite partie de la bordure mridionale du Pays de Thelle,entre lOise et lEsches.

Le Vexin franais correspond la plate-forme structurale des calcaires du Luttien,caractrise par une succession de plis anticlinaux et de dpressions synclinales,dorientation NW-SE (direction armoricaine). Du Sud-Ouest au Nord-Est, on peutdistinguer successivement :

- le synclinal dArthies-Menucourt (lHautil), petite dpression assez peumarque, qui se termine louest par la valle synclinale de Chaussy. Il estconstitu par un substratum de craie blanche snonienne, fortement entaill par lesvalles de lEpte (rgion de Amenucourt), de la Seine (Haute-Isle) et de la Bernon(Seraincourt), recouvert par les argiles et les sables de lYprsien, les calcairesluttiens, les sables, calcaires et marnes de lEocne suprieur (Sables dAuvers-Beauchamp, Calcaire de Saint-Ouen, Sables de Cresnes, Masses et marnes dugypse du Ludien), lensemble tant couronn par les formations argileuses,sableuses et calcaro-siliceuses de lOligocne (Argile verte du Sannoisien, Sableset grs de Fontainebleau du Stampien suprieur, Meulires de Montmorency, dgeaquitanien) ;

- lanticlinal de la Chapelle-en-Vexin Vigny, trs marqu de Banthelu Saillancourt, se prolonge vers le nord-ouest, au-del de lAubette jusque dans lavalle de lEpte (rgion de la Chapelle-en-Vexin et de Saint-Clair-sur-Epte). Vers lesud-est, il se termine vraisemblablement dans la valle de lOise o les assises sontreleves dans la boucle de lOise (rgion de Cergy-Neuville). la faveur de cetanticlinal, la craie blanche snonienne apparat en boutonnire au travers de laplate-forme des calcaires luttiens et a t entaille par les rivires (lAubette, leCudron et lEpte) ;

- la faille de lanticlinal de Vigny, ou faille de Banthelu, longe cet anticlinal surson versant mridional. Elle est particulirement marque Banthelu, avec un rejetqui peut atteindre 40 m, o le Calcaire de Saint-Ouen, dge bartonien, vient butercontre les assises les plus infrieures du Luttien et de lYprsien infrieur (sablesdu Cuisien). Vers le nord-ouest, cette faille se prolonge jusque dans la valle de


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lEpte, avec un rejet moins important ; vers le sud-est, elle est encore visible au-delde la valle de lAubette, Condcourt ;

- le synclinal de la Viosne (ou de la Scie) qui souvre vers le sud-est (rgion dePontoise et de Saint-Ouen) et se prolonge vers le nord-ouest au-del de Chars. Ilest emprunt par la valle de la Viosne qui a fortement entaill les calcaires duLuttien, souvent mme jusquaux sables infrieurs, dge yprsien suprieur. cette structure synclinale, se surimposent, vers le nord, quelques accidentscassants : la faille de Romesnil-Saint-Cyr-sur-Chars, oriente N-S, qui dcale de 10 15 m le Calcaire de Saint-Ouen lest de Chars ; la faille du Heaulme, orienteNW-SE, qui dcale de 10 m environ vers le sud les sables dAuvers-Beauchamp ;la faille dHaravilliers, qui dcale dune quinzaine de mtres vers le sud le contactentre le calcaire luttien et les Sables dAuvers-Beauchamp, au nord-ouestdHaravilliers. Vers louest, cette faille se prolonge par une flexure de direction Est-Ouest, le calcaire luttien occupant la majeure partie du plateau dans la rgion deMnouville Frouville.

son extrmit nord, le plateau du Vexin se termine par une cuesta qui domine laplaine crayeuse du Pays de Thelle (rgions de Arronville et de Ronquerolles).

Lensemble du plateau du Vexin est surmont par des buttes tmoins constitues deformations dge ocne suprieur et oligocne comprenant de bas en haut : lesSables de Cresnes, dge bartonien, les Masses et marnes du gypse du Ludien, puisles argiles, les marnes vertes et les calcaires du Stampien infrieur (facis Sannoisien ), une importante formation de Sables et grs de Fontainebleau, dgestampien suprieur, et une couronne dArgile meulires de Montmorency, dgestampien suprieur.

Du Sud-Ouest au Nord-Est, il sagit de la butte dArthies, conserve dans le synclinaldu mme nom, de la butte de Menucourt-lHautil, conserve dans un complexetectonique particulier (terminaisons priclinales de lanticlinal de Vigny, faille deBanthelu et synclinal dArthies), de la butte de Clry-en-Vexin, sur le flanc nord delanticlinal de Vigny, et des buttes de Cormeilles-en-Vexin, Grisy-les-Pltres, Neuilly-en-Vexin (les Hautiers) et de Rosne, conserves sur le flanc nord du synclinal de laViosne, cest--dire le flanc sud de lanticlinal du Bray.

Le Parisis est constitu par la superposition de deux plates-formes structuralesinclines vers le sud et le sud-est : la base la plate-forme des calcaires luttiens, bienvisible louest et au nord, en rive gauche de lOise et de lYsieux, surmonte de celledu Calcaire de Saint-Ouen, dge marinsien (Bartonien suprieur) qui occupe lamajeure partie du Parisis et la bordure occidentale de la Gole.

Le plateau du Parisis est galement marqu par de lgres ondulations synclinales etanticlinales orientes NW-SE, telles que les dpressions synclinales de Cormeilles-en-Parisis, de Montmorency et de Saint-Martin-du-Tertre. Sur la bordure nord du Parisis,lanticlinal du Bray occasionne la remonte des assises crayeuses du Crtac, dansla rgion dAsnires-sur-Oise et de Chaumontel.


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La plate-forme du Calcaire de Saint-Ouen supporte, dans ses dpressions synclinales,un certain nombre de buttes tmoins de terrains dges ocne suprieur etoligocne, analogues celles du Vexin et dont l'altitude avoisine 200 m (le pointculminant du dpartement, 210 m, se situant dans la fort de Carnelle). Du sud aunord, il sagit de la butte de Cormeilles-en-Parisis, de celle de Montmorency, la plustendue, prolonge par les petites buttes de Montmagny et dcouen, de la butte deMontsoult, de celle de Saint-Martin-du-Tertre, elle-mme prolonge vers le sud-est parcelles de Mareil-en-France et de Chtenay-en-France, et langle nord-est dudpartement, de la butte de Saint-Witz.

Sur lensemble du dpartement, des limons lssiques se sont dposs sur lesformations prcdentes au cours du Quaternaire. Il en subsiste des tmoins plus oumoins pais sur la plupart des plateaux, notamment dans la rgion de Belloy-en-France o ils ont t exploits. La Seine et lOise, notamment, au fur et mesure dusurcreusement de leurs valles, ont abandonn sur leurs flancs des alluvions sablo-graveleuses en hautes, moyennes et basses terrasses. En outre, le dmantlementde lensemble des formations a donn naissance des boulis, des dpts deversants et des colluvions qui masquent en partie les formations sous-jacentes, enparticulier sur les flancs nord et nord-est des buttes tmoins o ils peuvent dpasserlocalement 10 m dpaisseur.

4.3. CONTEXTE HYDROGOLOGIQUE

L'abaissement du niveau des nappes en priode de scheresse ou, au contraire, sonlvation aprs une priode de prcipitation peut ventuellement aggraver lesmodifications de teneurs en eau (dessiccation ou imbibition) dans certaines formationsgologiques argileuses et marneuses superficielles, et contribuer ainsi audclenchement de mouvements de terrains diffrentiels.

Dans le Val-dOise, les marnes vertes et supragypseuses, les marnes du gypse etl'argile plastique reprsentent les niveaux les plus impermables susceptibles deretenir les eaux souterraines. Les formations intercales entre ces niveaux constituentdes rservoirs potentiellement aquifres dont les caractristiques sont trs variables,lies principalement aux changements de facis.

L'aquifre principal est celui de l'ocne moyen et infrieur, constitu par les calcairesluttiens et les sables yprsiens.

4.3.1. Nappes de l'ocne moyen et infrieur

Nappe des calcaires luttiensLes Marnes et caillasses sont aquifres et productives dans la valle du Crould, l'aval de Gonesse, o des dbits suprieurs 100 m3/h ont pu tre obtenus.

Malheureusement, la forte minralisation des eaux et une pollution gnralise due la prsence d'organochlors volatils, interdisent leur captage des fins d'eau potableet d'eau industrielle alimentaire.


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Le Calcaire grossier est une formation permable en grand o les circulations d'eause font principalement par l'intermdiaire de fissures (circulations de type karstique). Infine, les eaux alimentent la nappe des sables yprsiens sous jacents ou donnentnaissance des rsurgences comme la source Bleue du Vieux-Moutiers.

Nappe des sables yprsiensLa nappe des sables yprsiens, omniprsente, montre un bassin d'alimentation centrgrossirement dans la rgion de Montsoult Mareil-en-France, indiquant, de ce fait,que les terrains suprieurs l'Yprsien sont semi-permables.

Elle se caractrise par :

- une surface pizomtrique leve sous les plateaux, les eaux tant ascendantesdans le Calcaire grossier ;

- un drainage important d aux valle de l'Oise, du Sausseron, de l'Ysieux et du rude Presles ;

- une convergence des directions d'coulement vers la fosse de Saint- Denis .

Cette nappe, la plus productive du secteur, sert couvrir aussi bien les besoins en eaupotable des collectivits que les besoins en eau industrielle de grosses entreprises.

Les dbits les plus importants, de l'ordre de 100 150 m3/h, sont obtenus l'amorcede la fosse de Saint-Denis : valle du ru du Corbon Enghien, valle du Crould Gonesse Bonneuil-en-France.

La composition chimique des eaux varie d'un secteur l'autre en fonction de la naturelithologique des terrains de couverture. Elles peuvent tre dures et sulfates, prsenterdes dgagements d'hydrogne sulfur lorsque les captages atteignent le toit desargiles sparnaciennes. Elles peuvent tre aussi moyennement minralises, ce quipermet de les commercialiser comme eaux de table (source Sainte-Genevive).

4.3.2. Autres nappes

Nappe phratique des plateauxSon rservoir est constitu par les limons des plateaux. LArgile meulires deMontmorency forme le mur de laquifre. Le volume d'eau contenu dans les limons estfaible et dpend directement de la pluviomtrie. Durant les priodes sches, lespizomtres ne permettent pas de reprer un niveau deau individualis. l'inverse,durant les priodes pluvieuses, le niveau d'eau remonte jusqu' la surface du sol dansles zones dprimes et mal draines.

Nappe de l'Oligocne (nappe des Sables de Fontainebleau)La nappe des Sables de Fontainebleau, dont le niveau pizomtrique dpend de lacote du substratum impermable constitu soit par les Marnes hutres, soit par laCaillasse d'Orgemont, est localise l'aplomb des buttes tmoins de Saint-Martin-du-Tertre, de la fort de Montmorency et de Cormeilles-en-Parisis. Elle se distingue par unniveau de sources dont certaines ont t captes et mmes commercialises (sourceMry Saint-Leu- la-Fort, source Arline Franconville).


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tant donne la faible extension des bassins d'alimentation, certaines sources peuventtarir l'tiage, comme celles situes au nord-ouest de Montmorency (Frpillon Villers-Adam).

Nappes de l'ocne suprieur. Nappe des Masses et marnes du gypse. Quelques puits particuliers captent l'eaudes assises ludiennes Villaines-sous-Bois, Frpillon, pinay-Champltreux, Belloy.Les eaux de cette nappe phratique sont slniteuses et le plus souvent pollues.. Nappe des Sables de Monceau et du Calcaire de Saint-Ouen. Les niveaux argilo-marneux du Calcaire de Saint-Ouen peuvent constituer localement le substratumimpermable au droit duquel circulent les eaux des Sables de Monceau et du Calcairede Saint-Ouen lui-mme, qui ont pour origine principale l'apport des infiltrations autravers des assises ludiennes.Les eaux sont fortement slniteuses et, par suite de ractions rductrices, chargesen hydrogne sulfur. Ce phnomne peut s'accentuer localement grce la prsencede matires organiques (tourbe) et de bactries du soufre ; telle serait l'origine deseaux minrales d'Enghien-les-Bains.. Nappe des Sables de Beauchamp. La nappe des Sables de Beauchamp estprsente sur l'ensemble de la feuille en dehors de deux secteurs : le premier entreL'Isle-Adam et Mry-sur-Oise o le drainage intensif des affluents de l'Oise entraneune dsaturation complte des sables, le second l'aplomb de l'anticlinal du Bray.Dans la valle du Crould (secteur de Gonesse), la nappe est artsienne ; cependant,les difficults techniques du captage des sables, lies une minralisation importantedes eaux, font que cette nappe est assez peu sollicite.

Nappe de locne infrieurDans la valle de la Seine (La Frette), les Sables d'Auteuil comportent une nappe encharge que les travaux de gnie civil recoupent frquemment.

Nappe des alluvions de l'Oise et de la craieL'aquifre crayeux n'est productif que dans la valle de l'Oise sous recouvrementalluvial, l'amont de L'Isle-Adam. En cet endroit, la rivire alimente de faon induitel'aquifre, et les dbits d'exhaure des forages peuvent atteindre 200 m3/h.Au plan chimique, les eaux sont de minralisation moyenne, mais cependant souventcharges en ammoniaque.


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4.4. LITHOSTRATIGRAPHIE DES FORMATIONS GOLOGIQUES DU VAL-DOISE

Ce chapitre dresse un inventaire des formations gologiques du dpartement du Val-dOise et caractrise les diffrents facis quelles revtent ainsi que la nature desminraux argileux qui les constituent, quand cette information est disponible.

Les formations gologiques sont dcrites depuis les plus anciennes jusqu'aux plusrcentes (tabl. 3). Une carte gologique harmonise de ces formations est prsentesur la figure 3.

4.4.1. Craie blanche silex c5B-c4M : Craie Bellemnitella (Crtacsuprieur, Campanien, c5B) ; Craie Micraster coranguinum (Crtacsuprieur, Santonien, c4M)

La Craie Bellemnitella (c5B) du Campanien est une craie blanche assez tendre etqui contient des silex noirs plus ou moins espacs, de formes et de tailles trsvariables. Les limites des biozones sont gnralement soulignes par des lits siliceuxnoirs, tabulaires, pais de quelques centimtres. Cette craie renferme quelquefois desmontmorillonites alumino-ferrifres et un peu dillite. la base, on y trouve desBellemnitella quadrata et, au sommet, des Bellemnitella mucronata avec Micrasterbrongniarti. Cette assise affleure l'ouest, au sud-ouest et au nord-est dudpartement, dans les valles de l'Epte (feuilles Gisors et Mantes-la-Jolie), de la Seine(feuille Pontoise), de l'Oise et de l'Ysieux (feuilles Creil et l'Isle-Adam), ainsi qu'aucur de l'anticlinal de Vigny, d'axe NW-SE soulign par le cours de la rivire Aubette(feuille Pontoise). La puissance du Campanien est d'environ 55 mtres.

La Craie Micraster coranguinum (c4M) constitue une assise situe immdiatementsous les assises campaniennes, auxquelles elle passe insensiblement. La craie duSantonien est blanche, tendre, avec localement, sur plusieurs mtres au sommet del'assise, des bancs de craie indure, grise gris jauntre, dolomitique et ferrugineuse.Les silex sont gnralement frquents, de tailles, de formes et de couleurs variables.Cette assise affleure l'ouest et au sud-ouest du dpartement, dans les valles del'Epte (feuilles Gisors et Mantes-la-Jolie)) et de la Seine (feuille Pontoise). Lapuissance du Santonien varie de 60 75 mtres.

Pour des raisons de caractristiques lithologiques globalement identiques, nous avonsvolontairement regroup ces deux assises du Crtac suprieur sur la cartegologique harmonise du dpartement.

Ces deux units sont considres comme non argileuses.


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Tableau 3 - Lgende des formations gologiques affleurant ou sub-affleurant surle territoire du Val-d'Oise


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4.4.2. Calcaire pisolithique (Palocne, Montien) : e2CP

Le Montien le plus ancien tage tertiaire affleurer sur le territoire du dpartementdu Val-d'Oise est reprsent par le Calcaire de Vigny. Cette formation carbonateprsente, ici, deux facis : un facis trs indur, algues et polypiers, et un facis plusgrossier, constitus de bio- et lithoclastes encrotements calcaires(pseudopisolithes). Elle affleure modestement et de faon curieuse, au centre del'anticlinal de Vigny, entre les communes de Vigny et de Longuesse (feuille Pontoise).Les bancs calcaires, de stratification oblique, sont adosss la craie, qui, en certainspoints, parat surplomber le Montien. Il s'agit d'un dpt accumul dans une largeanfractuosit de la craie

Cette formation est considre comme non argileuse.

4.4.3. Sables de Bracheux (Palocne, Thantien) : e3SBr

Sableux dans son ensemble, le Thantien n'affleure qu'en limite centre-nord dudpartement et que trs localement sur les communes de Berville (feuille Mru) et deRonquerolles (feuille Creil).

Il est reprsent, sur le territoire du dpartement du Val-d'Oise, par une formation,connue sous l'appellation Sables de Bracheux , qui forme l'essentiel desaffleurements.

Dans ce secteur, les Sables de Bracheux dbutent par un cailloutis de base, constitude blocs, galets et graviers de silex, emballs dans une matrice sableuse. Il estsurmont par des sables gris ou verts, gnralement glauconieux et pyriteux, trs fins,contenant une faune marine souvent abondante (mollusque, ostracodes, dents derequins, algues calcaires). Leur paisseur est de l'ordre de quelques mtres (5 15 m).

Cette formation est considre comme non argileuse.

4.4.4. Sables de Sinceny, Fausses glaises, Argile plastique (ocne,Yprsien infrieur, Sparnacien) : e4SS-FG-AP

Le Sparnacien affleure assez largement au nord-est (feuilles l'Isle-Adam et Creil) et l'ouest (feuilles Pontoise, Mantes-la-Jolie, Gisor

Documents

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