Infiltrer déstabilise-t-il les pentes ?

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L'objection revient dès qu'un projet de désimperméabilisation touche un terrain en pente : rendre le sol perméable, envoyer l'eau de pluie dans le sous-sol au lieu de l'évacuer par un tuyau, ne serait-ce pas provoquer les glissements de terrain que le projet prétend éviter ? L'objection est sérieuse et elle a un fond physique réel. Elle mérite d'être prise pour ce qu'elle est, pas balayée. Mais elle vise le plus souvent une infiltration qui n'est pas celle de la gestion à la source, et elle confond deux gestes que tout sépare : concentrer l'eau en un point ou la répartir sur une surface.

Pourquoi l'eau qui s'infiltre peut faire glisser un versant

La mécanique d'un versant tient à un équilibre entre le poids du terrain, qui tend à le faire descendre, et la résistance du sol au cisaillement, qui le retient. Dans un sol qui n'est pas saturé, une part de cette résistance vient de la succion : l'eau retenue dans les pores par capillarité colle les grains entre eux et joue le rôle d'une cohésion apparente. Quand l'eau s'infiltre, elle remplit ces pores, la succion diminue, la cohésion apparente s'efface, et la pression de l'eau dans le sol se met à pousser les grains les uns contre les autres. La contrainte effective, celle qui commande la résistance, chute. Lu et Godt ont formalisé ce basculement pour un versant infini soumis à une infiltration permanente et montré que la rupture peut naître dans la zone non saturée, au-dessus même de la nappe [SO20]. Ce n'est donc pas la nappe qui monte qui déclenche à elle seule le glissement, c'est le front d'humidification qui descend depuis la surface et efface la succion sur son passage.

Cette mécanique explique un fait contre-intuitif que la recherche a bien documenté : pour les glissements superficiels, une pluie modérée mais longue est souvent plus dangereuse qu'une averse brève et violente, parce qu'elle sature le sol en profondeur au lieu de ruisseler en surface [SO16]. Les seuils dits d'intensité-durée, calés sur de larges bases de données de glissements en Europe, décrivent précisément ce couple entre l'intensité de la pluie et sa durée. La pluie antérieure compte autant que la pluie du jour, puisqu'un versant déjà humide part d'une réserve de succion déjà entamée. Rien de tout cela n'est propre à l'infiltration urbaine : c'est la physique des versants naturels sous la pluie, celle qui déclenche les coulées après un automne pluvieux.

Concentrer ou répartir : le geste n'est pas le même

L'objection tient donc, mais contre un geste précis : injecter dans le sol, en un point, un volume d'eau bien supérieur à ce que la pluie y aurait déposé naturellement. C'est exactement ce que fait un puits d'infiltration profond ou un puisard qui reçoit le ruissellement d'une grande surface imperméable amont. L'eau y arrive concentrée, elle forme sous l'ouvrage un dôme de nappe perchée, et ce dôme se propage latéralement dans le versant. La règle britannique de dimensionnement des puisards traduit cette crainte en distances : un puisard ne se place jamais à moins de 5 mètres d'un bâtiment, et sa zone d'influence se figure par un cône ouvert à 45 degrés depuis sa base, distance à augmenter vers l'aval sur un terrain en pente [SO06]. La logique est claire : plus l'eau est concentrée et injectée profond, plus le versant est chargé en un point.

L'infiltration diffuse fait l'inverse. Elle rend au sol, réparti sur une large surface végétalisée et peu profonde, à peu près le volume que la pluie y aurait laissé de toute façon. Une noue, un jardin de pluie, une bande enherbée n'enfoncent pas l'eau : ils la ralentissent, l'étalent, la laissent reprendre le chemin lent de l'évapotranspiration et de la recharge superficielle. Le front d'humidification reste modeste et surtout il ne se surajoute pas à un apport artificiel concentré. C'est là que le facteur de charge, au cœur du dimensionnement des solutions de gestion à la source, prend un sens géotechnique autant qu'hydraulique. Ce rapport entre la surface imperméable raccordée et la surface d'infiltration mesure la sollicitation d'un ouvrage. Un facteur de charge élevé, c'est une grande surface qui déverse sur une petite emprise : beaucoup d'eau concentrée, exactement la situation à écarter sur un versant sensible. Réduire le facteur de charge, en pente, conditionne la sûreté, bien au-delà d'un raffinement.

Les enseignements de la recherche récente sur les pentes

La question a fait l'objet, ces deux dernières années, d'un travail spécifique. Chen et Chui ont modélisé les processus hydro-géotechniques de versants équipés de cellules de biorétention et quantifié l'effet sur le facteur de sécurité, l'indicateur qui rapporte les forces stabilisantes aux forces motrices [SO10]. Le résultat mérite d'être rapporté sans le lisser. Le terrassement d'assise, le déblai-remblai qui accompagne l'ouvrage, améliorait plutôt la stabilité, avec un gain du facteur de sécurité de l'ordre de 0,1. Mais le dôme de nappe formé par l'exfiltration le dégradait de 0,1 à 0,2 selon le volume entrant, l'effet net restant faiblement défavorable. Les auteurs concluent qu'il est en général sûr d'implanter ces dispositifs sur des pentes de 15 degrés, et qu'au-delà des précautions particulières s'imposent, au premier rang desquelles la réduction de la surface de drainage, donc du facteur de charge.

À l'échelle d'un bassin versant entier, la même équipe a comparé des scénarios de déploiement se distinguant par la proximité des ouvrages aux pentes et par le taux d'équipement [SO11]. La leçon opérationnelle est nette : le problème tient au placement de l'infiltration, non à l'infiltration en soi. Répartis à distance des versants instables, les dispositifs réduisent le ruissellement sans dégrader la stabilité ; massés au pied des pentes, ils la fragilisent. Leur revue de synthèse sur les techniques en milieu pentu confirme que la difficulté se gère par la conception, l'implantation et le drainage, non par le renoncement [SO12]. Le message qui se dégage de ces travaux n'est pas rassurant par principe, il est conditionnel : l'infiltration est compatible avec un versant à condition de la répartir, de la garder superficielle et de tenir l'ouvrage à l'écart des zones fragiles.

Le cas français : l'argile, pas la pente

En France, la controverse se déplace souvent de la pente vers un autre terrain, les sols argileux sujets au retrait-gonflement, devenu le premier poste d'indemnisation des assureurs au titre des catastrophes naturelles. La crainte y est symétrique : humidifier une argile desséchée provoque un gonflement, et l'alternance sécheresse-réhumidification fissure les constructions. Le groupe de travail de l'ADOPTA a posé le compromis avec des ordres de grandeur utiles [SO17]. Dans une argile, la perméabilité tombe vers 10⁻⁷ m/s, soit une dizaine de millimètres infiltrés par jour au plus, ce qui interdit toute infiltration massive mais autorise la gestion des petites pluies, celles de l'ordre de 10 millimètres qui font l'essentiel du volume annuel. La recommandation est de gérer ces premiers millimètres de la manière la plus diffuse possible, à bonne distance des fondations, en s'appuyant sur la porosité du sol vivant superficiel, dont 30 centimètres retiennent déjà bien plus d'eau que la cible visée. Sur les sols les plus sensibles, une distance minimale de plusieurs mètres aux constructions est requise. La même prudence qu'en versant se retrouve ici, formulée dans les mêmes termes : diffuser plutôt que concentrer, rester superficiel, s'éloigner de l'ouvrage vulnérable.

L'objection, au bout du compte, ne condamne pas l'infiltration : elle condamne une infiltration mal placée et mal dimensionnée. Sur un versant instable ou une argile gonflante, la réponse n'est pas d'imperméabiliser davantage pour tout évacuer par le tuyau, ce qui reporte le ruissellement et son énergie en aval, mais de concevoir une infiltration diffuse, superficielle, tenue à distance des points sensibles, et validée par un regard géotechnique quand le terrain le mérite. La règle britannique le dit d'ailleurs sans détour : une infiltration en terrain incertain se fait sous l'avis d'un géotechnicien [SO06]. C'est une contrainte de conception, pas une raison de renoncer.