Le ministère et le Cerema ont publié en décembre 2014 une fiche destinée aux services qui instruisent les dossiers de rejet d’eaux pluviales au titre de la loi sur l’eau (rubrique 2.1.5.0 du code de l’environnement) : la fiche n° 6, consacrée aux études de sols pour les ouvrages d’infiltration ou de rétention. Elle décrit les essais de perméabilité courants, dont le « test à la fosse », ou essai Matsuo. Ce guide s’appuie sur elle et sur le guide de l’outil Oasis du Cerema (2021).
Le principe
La fiche le décrit ainsi :
- Une fosse est creusée à la pelle, dans un sol superficiel suffisamment cohérent.
- Le sol est saturé au préalable : l’essai se fait en zone non saturée, dans un sol mis en eau pour les besoins de la mesure.
- On suit l’eau qu’il faut apporter pour maintenir le niveau dans la fosse.
- Pour isoler la perméabilité verticale, ce qui est à proprement parler l’essai Matsuo, un second essai est réalisé après avoir allongé la fosse, afin de supprimer les effets de bord.
La fiche illustre ce que montre la mesure : la hauteur d’eau infiltrée par unité de temps est plus forte pendant la saturation, puis se stabilise une fois le sol saturé. Le guide d’Oasis demande de poursuivre la mesure jusqu’à ce régime permanent, qui s’apparente à la capacité d’infiltration à saturation.
Le résultat est donc une conductivité hydraulique « à saturation », souvent notée Ks, globale ou verticale selon la variante.
Un essai sans norme
La fiche le classe comme non normalisé, et précise que les essais en cavité de grandes dimensions ne font pas l’objet d’un protocole normalisé. Elle ajoute une exigence pratique : lorsqu’une fosse sert à un essai de perméabilité, ses dimensions doivent pouvoir être contrôlées.
Sans norme, c’est le rapport qui fait foi. Il doit dire comment la fosse a été creusée et mesurée, à quelle profondeur, combien de temps le sol a été saturé et comment les niveaux ont été suivis. Deux résultats obtenus selon des protocoles différents ne se comparent pas sans ces informations.
Matsuo, Porchet, Nasberg, Lefranc : quel essai pour quel ouvrage
La fiche n° 6 et le guide d’Oasis rattachent chaque essai à une famille d’ouvrages :
| Essai | Où se fait la mesure | Ce qu’il privilégie | Ouvrages auxquels il correspond le mieux |
|---|---|---|---|
| Porchet | Trou de faible profondeur et de faible diamètre, à la tarière à main | Perméabilité locale | Ouvrages d’infiltration de petite taille ; études de filière d’assainissement |
| Matsuo, ou test à la fosse | Fosse creusée à la pelle | Perméabilité globale, ou verticale avec le second essai | Techniques d’infiltration à forte emprise |
| Infiltromètre à double anneau | Surface plane, à une profondeur donnée | Perméabilité verticale | Chaussées à structure réservoir |
| Essai en forage de type Nasberg | Forage en tube ouvert, à différentes profondeurs | Perméabilité locale, à dominante horizontale possible | Puits d’infiltration |
| Lefranc | Forage, dans la nappe | Perméabilité de la couche testée | Peu adapté à la capacité d’infiltration, selon le Cerema |
Le guide d’Oasis ajoute que les essais en forage superficiel, dont l’essai Matsuo et l’essai Porchet sont les plus utilisés, conviennent si le fond de l’ouvrage se situe à quelques mètres de profondeur au plus. Il recommande aussi, pour s’affranchir de la variabilité de l’infiltration, de privilégier les essais à grande surface d’infiltration : c’est l’atout de la fosse.
L’essai Porchet, le plus cité pour l’assainissement, est détaillé dans l’article sur Porchet et Lefranc, et l’essai en forage dans le guide de l’essai Lefranc.
Ce qui fausse la mesure
La fiche n° 6 relève que les résultats des essais de perméabilité peuvent porter des incertitudes notables. Elles tiennent à la stratégie d’échantillonnage, à l’hétérogénéité du sol et aux conditions de réalisation, comme le lissage des parois. Ses recommandations :
- Préparer les surfaces : éviter de tasser localement le sol, scarifier les parois des surfaces d’infiltration.
- Choisir la période : tenir compte de la saison de l’essai, et mesurer dans des conditions défavorables, sol saturé et nappe haute.
- Saturer vraiment : le bureau d’études doit s’assurer que le sol est saturé avant de poursuivre, sur une durée suffisante. Pour l’essai à la fosse, la fiche prévient que la saturation sera difficile à atteindre dans les sols assez perméables, au-delà de 10⁻⁴ m/s.
- Multiplier les points : répéter les mesures en différents endroits ; aucune densité minimale ne peut être donnée, mais il faut davantage d’essais pour les ouvrages à grande emprise ou linéaires, et dans un sol hétérogène.
Le guide d’Oasis ajoute que les formations testées doivent se trouver au-dessus de la nappe, et ne pas avoir été trop modifiées par l’installation du dispositif.
Lire le résultat
La fiche n° 6 donne des repères. Un horizon est considéré comme imperméable sous 10⁻⁹ m/s, soit environ 0,004 mm/h. Les perméabilités jugées favorables à l’infiltration des eaux pluviales sont généralement supérieures ou égales à 10⁻⁷ m/s, soit 0,36 mm/h ou 8,6 mm par jour, valeur que la fiche présente comme un seuil indicatif à ce stade.
Elle rappelle aussi que l’ouvrage vieillit : une tranchée se colmate par le fond, ce qui peut conduire à privilégier des mesures de perméabilité globale ou de conductivité à saturation. Enfin, l’étude de sol et son exploitation sont deux étapes distinctes : la mesure alimente le dimensionnement, fait ensuite par la maîtrise d’œuvre.
L’essai ne valide pas à lui seul un ouvrage. La nappe, les fondations voisines, les argiles et les cavités comptent autant, comme le détaille la page de l’étude d’infiltration des eaux pluviales. Les ouvrages courants sont présentés dans le guide des eaux pluviales, et le prix d’un test de perméabilité sur la page dédiée.
Rédaction Solintek. Mise à jour le 28 octobre 2026.
