Dissolution du gypse antéludien : comprendre le risque avant de construire

La dissolution du gypse antéludien n’est pas une ancienne carrière : c’est un vide naturel, que l’eau creuse dans du gypse enfoui et jamais exploité. Elle ne se repère donc sur aucun plan d’exploitation. Dans les communes où un arrêté préfectoral la vise, le permis passe par l’avis de l’Inspection générale des carrières, et l’étude de sol doit chercher le gypse jusqu’au toit du calcaire grossier. Pour les vides creusés par l’homme, voir les anciennes carrières d’Île-de-France.

Ce qu’est le gypse antéludien

Le Ludien, étage géologique d’environ 35 millions d’années, porte les grandes masses de gypse des buttes de l’est parisien, celles que l’on a exploitées pour le plâtre. Les couches situées en dessous, dites antéludiennes, peuvent aussi en contenir. L’Inspection générale des carrières (IGC) cite les Marnes et Caillasses du Lutétien et le Calcaire de Saint-Ouen du Bartonien.

À propos d’Aubervilliers, l’IGC précise que ce gypse se présente soit en masse, soit en lentilles diffuses jusqu’à la base des Marnes et Caillasses, vers 55 mètres de profondeur ; elle situe cette base vers 40 à 50 mètres à Aulnay-sous-Bois et à 50 mètres à Saint-Ouen-sur-Seine, et la dissolution jusqu’à 60 mètres environ dans le sud de Saint-Denis. D’où sa conclusion : étant donné ce caractère diffus, seule une étude de sol spécifique permet de vérifier l’absence de poches de dissolution sous une parcelle.

Le guide de l’Ineris et du Cerema sur la dissolution naturelle du gypse (2018) situe l’important gisement du Bassin parisien à l’Éocène supérieur, à l’est (Vaujours, Villepinte) comme à l’ouest (Baillet-en-France, Montmorency). Il en signale d’autres en Provence, dans le Grand Est, en Savoie et en Isère, dans les Landes, les Pyrénées, en Charente ou dans le Jura : le phénomène n’est pas propre à l’Île-de-France.

Comment le gypse se dissout

Le gypse est une roche soluble. Selon le guide de l’Ineris et du Cerema, sa solubilité dans l’eau, à pression atmosphérique, va de 2,15 à 2,53 grammes par litre entre 0 et 20 °C, contre 0,1 à 0,2 g/l pour la calcite. À conditions d’écoulement égales, une cavité s’y développe cent à mille fois plus vite que dans le calcaire. Géorisques le traduit en durée : dans le gypse, une cavité peut évoluer à l’échelle de la décennie, surtout quand des circulations d’eau reprennent.

La dissolution ne laisse pas toujours un vide franc. Le guide décrit aussi des terrains décomprimés : l’eau dissout le ciment entre les grains d’un gypse poreux, le terrain perd sa résistance sans former de cavité. En forage, ces zones se traduisent par une vitesse d’avancement élevée, moindre qu’à la traversée d’un vide. En surface, le résultat va de l’affaissement en cuvette à la remontée d’un fontis, effondrement localisé et brutal.

Ce qui déclenche les désordres

L’IGC décrit un phénomène naturel, qui peut être accéléré par l’activité humaine, les pompages notamment. Le guide de l’Ineris et du Cerema cite plusieurs déclencheurs : création ou arrêt de pompages, infiltrations massives localisées, fuites de réseaux, pluies extrêmes, inondations, aménagements souterrains. Deux exemples franciliens y figurent :

• l’augmentation des désordres entre 1950 et 1975, attribuée à l’arrêt des grands pompages industriels qui avaient fortement abaissé la nappe du Lutétien ;
• des désordres observés en 2004 à Villetaneuse, dont un effondrement, en partie associés au vieillissement d’un réseau d’assainissement devenu fuyard.

Retenez-en une règle simple : dans une zone de gypse, l’eau qui change de chemin est le premier risque, qu’elle vienne d’un pompage de chantier, d’un puisard ou d’une canalisation qui fuit.

Les communes où un arrêté vise la dissolution

À Paris, les arrêtés préfectoraux du 25 février 1977 et du 19 mars 1991 imposent la consultation de l’IGC pour toute autorisation de construire dans les zones de risques liés aux anciennes carrières et à la dissolution du gypse antéludien. L’IGC évalue à environ 7 800 hectares la zone de risque liée à cette dissolution sur Paris et la petite couronne.

En Seine-Saint-Denis, le rapport d’activité 2025 de l’IGC cite pour chaque commune conventionnée l’arrêté qui fonde sa consultation. Ceux qui visent la dissolution du gypse antéludien :

Pris en application de l’ancien article R. 111-3 du code de l’urbanisme, ces arrêtés ont aujourd’hui valeur de plan de prévention des risques, précise l’IGC commune par commune. Le tableau ne reprend que les communes pour lesquelles le rapport cite un arrêté visant la dissolution ; Montreuil et Vaujours ne relèvent pas de l’IGC. Il ne remplace ni la fiche de renseignements à l’adresse, ni le plan local d’urbanisme.

Dans les Yvelines, l’Essonne et le Val-d’Oise, l’IGC interdépartementale publie par département ses zonages d’anciennes carrières, avec le matériau extrait, gypse compris : ils portent sur les vides creusés par l’homme, pas sur la dissolution naturelle. Elle précise que ces cartes ne sont pas des documents réglementaires pour établir l’état des risques.

L’étude de sol exigée

La notice technique de l’IGC du 31 janvier 2016 fixe les règles minimales de reconnaissance dans les zones de dissolution. Ses points principaux :

• Une reconnaissance initiale obligatoire, qui précise sans ambiguïté la hauteur de terrain exposée et identifie la cote du toit du calcaire grossier, au besoin par un sondage carotté sur les derniers mètres. La notice rappelle l’importance du banc de gypse à la base des Marnes et Caillasses, même à grande profondeur.
• Un nombre minimal de sondages : deux jusqu’à 500 m² de terrain bâti ou 1 000 m² de terrain non bâti, plus un par tranche supplémentaire. L’IGC peut l’augmenter nettement selon le site.
• Des forages destructifs à paramètres enregistrés (au moins vitesse d’avancement, pression sur l’outil, pression du fluide, couple de rotation), d’un diamètre d’au moins 89 mm sauf accès difficile, étalonnés par des essais à vide.
• Une diagraphie de radioactivité naturelle, dite gamma ray, dans la moitié des forages destructifs, pour repérer les bancs de gypse et leur épaisseur.
• Un rapport qui conclut sur la présence de dissolution et la nécessité de travaux, avec plans et diagraphies, transmis à l’IGC. En présence de gypse, ses conclusions valent cinq ans.

Si une anomalie apparaît, des essais d’injection gravitaire mesurent la quantité de coulis que le terrain absorbe, et aident à décider s’il faut traiter. Dans l’enchaînement des missions, une étude G1 situe la parcelle par rapport au périmètre ; la recherche des poches se fait au stade de la conception G2, puis de la G2 PRO.

Le traitement : combler, claver, contrôler

Quand l’étude conclut à des travaux, la notice décrit un comblement des vides et des zones décomprimées par injection gravitaire d’un mortier de ciment résistant aux eaux séléniteuses, puis un clavage sous pression, sept jours au moins après le comblement. Le maillage maximal des forages d’injection est de 5 m sur 5 sous les zones bâties et jusqu’à 5 m des façades, de 7 m sur 7 ailleurs, resserré à 3,50 m au droit des cloches de fontis. Au moins 28 jours après, des sondages de contrôle, un pour dix forages d’injection prévus au minimum, vérifient le résultat ; un résultat non concluant impose de reprendre l’injection. Le maître d’ouvrage remet ensuite à l’IGC le dossier de récolement et le rapport de contrôle.

Le guide de l’Ineris et du Cerema ajoute deux mises en garde. Une injection peut modifier l’écoulement des eaux souterraines et déplacer le problème. Et reboucher un effondrement avec du « tout venant » est une stratégie généralement perdante : un nouveau désordre risque d’apparaître au même endroit quelques années plus tard.

Côté fondations, le même guide décrit l’option de rigidifier semelles ou radier pour qu’ils franchissent, sans dommage grave, un effondrement d’un diamètre fixé à l’avance. Le choix entre traiter le sol, adapter les fondations ou combiner les deux se fait avec le bureau de structure ; l’étude de sol en fournit les hypothèses.

Eaux pluviales, piscine, géothermie

Le guide de l’Ineris et du Cerema recommande, dans les zones de gypse :

• d’éviter les pompages importants et les infiltrations massives ; pour les infiltrations, il ne s’agit pas d’imperméabiliser la surface, mais d’éviter de concentrer les eaux en un seul endroit ;
• de ne pas perturber les équilibres chimiques et thermiques en place, géothermie comprise ;
• de vérifier régulièrement les fuites de réseaux ;
• de reboucher les forages et sondages de façon au moins aussi étanche que le terrain d’origine ;
• d’imperméabiliser les ouvrages de stockage des eaux.

L’IGC des Yvelines, de l’Essonne et du Val-d’Oise, pour les zones de cavités, demande des réseaux d’eaux pluviales et usées raccordés, étanches et contrôlés, et proscrit tout rejet dans un puisard ou une excavation. La nuance vient du Cerema : sur un écoquartier de Pantin, son étude de 2018 conclut qu’une interdiction systématique de toute forme d’infiltration ne semble pas justifiée, tout en demandant d’étudier davantage l’effet de l’infiltration sur les équilibres du sous-sol. Avant de prévoir un puits d’infiltration, une noue ou une piscine, vérifiez donc le plan de prévention, le règlement d’assainissement et le plan local d’urbanisme, puis faites étudier le site. Le dimensionnement d’un ouvrage d’infiltration est traité dans le guide des eaux pluviales.

Pour un projet en Seine-Saint-Denis ou dans le Val-d’Oise, voir aussi l’étude de sol en Seine-Saint-Denis et dans le Val-d’Oise. Une maison déjà fissurée en zone de gypse relève d’un diagnostic G5.