Un sol argileux met parfois plus d'une journée à absorber ce qu'un sable avale en quelques minutes. Mesurer cette vitesse d'infiltration, c'est le rôle des essais de perméabilité réalisés sur le terrain. En France, trois reviennent le plus souvent : Porchet, Matsuo et Lefranc. Voici à quoi sert chacune, dans quelle situation la choisir, et ce que le coefficient K obtenu dit de votre terrain.
Sommaire
- À quoi sert un test de perméabilité
- Trois méthodes pour mesurer la perméabilité d'un terrain
- Quel essai choisir selon votre situation
- Le coefficient K, ce que le résultat indique
- Perméabilité et assainissement non collectif
- Un test financé par le fonds de prévention argile
- Les normes qui encadrent ces essais
- Les trois essais en un tableau
- Questions fréquentes
À quoi sert un test de perméabilité
Un test de perméabilité répond à une question simple : à quelle vitesse l'eau traverse le sol. Cette vitesse décide de presque tout dès qu'il faut faire disparaître de l'eau dans le terrain.
Quatre situations le déclenchent.
- Un assainissement non collectif. Avant de poser un épandage, on vérifie que le sol absorbe les eaux usées traitées. C'est l'usage le plus courant du test.
- La gestion des eaux de pluie. Pour savoir si une noue, un puits ou une tranchée d'infiltration évacue l'eau de toiture sans déborder.
- Le drainage d'un terrain qui garde l'eau, autour d'une maison ou d'une cave.
- Une reconnaissance sous nappe, quand l'eau souterraine gêne un terrassement ou une fondation.
Le résultat tient dans un chiffre, le coefficient de perméabilité K, qui se lit avec la profondeur testée et la nature du sol rencontré. Pour l'obtenir sur le terrain, un bureau d'études géotechnique creuse, remplit d'eau et chronomètre, selon une méthode adaptée au contexte. Ces essais s'inscrivent dans une reconnaissance plus large du terrain, décrite sur la page consacrée aux mesures réalisées directement dans le sol.
Qui réalise ces essais : un bureau d'études géotechnique, ou un bureau spécialisé en assainissement pour le volet eaux usées. Un particulier commande rarement un essai isolé. Il passe le plus souvent par une étude de sol, et le professionnel choisit la méthode selon le projet et le terrain.
Trois méthodes pour mesurer la perméabilité d'un terrain
Les trois essais mesurent la même chose, le coefficient K, mais à des endroits et de façons différentes. Le choix dépend de la profondeur à tester et de la présence d'eau dans le sol.
| Essai | Où il se réalise | Comment il fonctionne | Projet visé |
|---|---|---|---|
| Porchet | Trou de 50 à 70 cm de profondeur, 15 cm de diamètre au minimum, au-dessus de la nappe | On maintient le niveau d'eau constant dans le trou et on mesure le volume qui s'infiltre | Assainissement non collectif, choix de la filière d'épandage |
| Matsuo | Fouille ouverte creusée à la pelle, en surface | On remplit la fouille et on suit la descente du niveau d'eau au fil du temps | Assainissement, infiltration des eaux de pluie |
| Lefranc | Au fond d'un forage, en profondeur, sous la nappe | On injecte ou on pompe de l'eau dans une cavité au fond du forage et on mesure le débit | Perméabilité en profondeur, fondations sous nappe, drainage profond |
La grande différence se joue sur deux points. La profondeur d'abord : Porchet et Matsuo testent la surface, Lefranc descend chercher l'eau en profondeur. Le rapport à la nappe ensuite : Lefranc travaille dans un sol déjà saturé, les deux autres dans un sol sec qu'on mouille pour l'essai.
Bon à savoir : Porchet et Matsuo se ressemblent. Tous deux mesurent l'infiltration près de la surface pour un assainissement. La nuance tient à la méthode. Porchet garde le niveau d'eau constant et compte le volume avalé. Matsuo laisse le niveau baisser et chronomètre la descente dans une fouille plus large.
Quel essai choisir selon votre situation
Le bon essai dépend de ce que vous cherchez à faire. Voici comment s'oriente le choix.
À chaque projet son essai
- Vous installez une fosse et un épandage. Le DTU 64.1 cite plusieurs méthodes de mesure, Porchet, Guelph, Muntz ou Géolep. Mais les valeurs de K de son tableau de dimensionnement viennent du Porchet, ce qui en fait la méthode la plus directement exploitable pour le dossier.
- Vous gérez les eaux de pluie sur une parcelle. Le Matsuo, réalisé dans une fouille plus large, sollicite un volume de sol plus important qu'un simple trou, utile pour dimensionner une noue ou une tranchée d'infiltration.
- Vous construisez sous le niveau de la nappe, un sous-sol ou des fondations profondes. Le Lefranc, en forage, mesure la perméabilité là où l'eau souterraine pose problème.
- Vous voulez rabattre une nappe pour un terrassement. Le Lefranc renseigne le débit à pomper et la faisabilité du rabattement.
Sur un même terrain, plusieurs essais se complètent. Un Porchet en surface pour l'assainissement, un Lefranc en profondeur pour la fondation. Le géotechnicien décide du nombre de points selon la taille de la parcelle et la variété des sols rencontrés.
Le coefficient K, ce que le résultat indique
Quel que soit l'essai, le résultat se résume à une valeur, le coefficient de perméabilité, noté K. Il s'exprime en mètres par seconde, parfois en millimètres par heure pour l'assainissement.
La lecture est directe.
- K élevé : l'eau file vite. Typique d'un sable ou d'un gravier. Bon pour l'infiltration, mais une valeur trop forte fait courir un risque à la nappe.
- K faible : l'eau stagne. Typique d'une argile ou d'un limon compact. L'infiltration devient difficile, voire impossible.
Les valeurs détaillées par type de sol, leurs ordres de grandeur exacts et leurs unités sont rassemblés dans la fiche du lexique consacrée au coefficient de perméabilité K. Pour le choix d'un essai, retenez surtout qu'un sol drainant et un sol qui retient l'eau n'appellent pas la même solution.
Perméabilité et assainissement non collectif
C'est le terrain de jeu principal du test de perméabilité. Une maison non raccordée au tout-à-l'égout traite ses eaux usées sur place, puis les renvoie dans le sol. Encore faut-il que le sol les accepte.
Le coefficient K mesuré au Porchet pèse lourd dans le choix de la filière, sans le décider seul. Le DTU 64.1 impose de le croiser avec la surface disponible, la pente du terrain, la nature du substratum rocheux et le niveau haut de la nappe, qui doit rester à 1 m au moins sous le fond de fouille.
- Sol qui absorbe bien : l'épandage classique par tranchées dans le sol en place est possible.
- Sol trop peu perméable, comme une argile compacte : l'eau ne descend pas. Il faut un filtre à sable ou une filière reconstituée.
- Sol très perméable, sable grossier ou gravier : l'épandage reste possible, en lit plutôt qu'en tranchées. Mais dans un sol fissuré ou perméable en grand, le DTU 64.1 exclut l'épandage souterrain, l'eau rejoignant la nappe sans traverser assez de terre pour être épurée.
Le service public d'assainissement non collectif, le SPANC, examine l'étude de sol et la filière proposée lors du contrôle de conception. Selon les cas et les communes, une étude de sol est demandée avant l'installation. Le portail officiel détaille le rôle de cette étude de sol à la parcelle pour l'assainissement.
Important : un test bâclé coûte cher plus tard. Une filière dimensionnée sur une perméabilité fausse risque de saturer, de refouler les eaux, ou de polluer un puits voisin. La saturation préalable du sol, étape clé du Porchet, reproduit l'état du terrain quand l'installation rejette ses eaux au quotidien.
Un test de perméabilité financé par le fonds de prévention argile
Le retrait-gonflement des argiles ouvre un autre usage à cet essai. L'État expérimente un fonds de prévention argile dans onze départements pilotes, destiné aux propriétaires de maisons individuelles exposées au phénomène. Le test de perméabilité du sol figure parmi les prestations financées, au titre de la gestion des eaux à la parcelle. La méthode retenue est celle de Porchet, dans une fosse d'au moins 15 cm de diamètre creusée entre 50 et 70 cm de profondeur, remplie d'eau pour chronométrer l'infiltration.
Un sol argileux absorbe l'eau dix à cent fois moins vite qu'un sol sableux. Avant de drainer ou d'infiltrer les eaux autour d'une maison fissurée, il faut donc savoir ce que le terrain accepte, faute de quoi le dispositif posé aggrave le mouvement au lieu de le freiner. La prestation est financée quand le diagnostic de vulnérabilité conduit par l'expert RGA recommande cet essai de perméabilité, et elle se réalise au démarrage de la phase travaux. Les conditions d'éligibilité et la liste des départements concernés relèvent du service de l'État, qui décrit le test de perméabilité du sol parmi les travaux éligibles. Le fonctionnement du dispositif, les plafonds et la marche à suivre pour déposer un dossier sont détaillés sur la page consacrée aux aides versées aux propriétaires de maisons exposées aux argiles.
Les normes qui encadrent ces essais
Chaque essai répond à un cadre précis, qui fixe la méthode et l'interprétation.
- NF DTU 64.1 (10 août 2013) : la règle de l'assainissement non collectif, qui a remplacé la version expérimentale de mars 2007. Son tableau de dimensionnement de l'épandage repose sur des valeurs de K issues de la méthode Porchet.
- NF EN ISO 22282-2 (janvier 2014) : l'essai de perméabilité à l'eau dans un forage en tube ouvert, qui couvre le Lefranc. Elle a remplacé la norme française NF P 94-132, consacrée à l'essai d'eau Lefranc.
- Eurocode 7 (NF EN 1997-2) : le cadre général de la reconnaissance et des essais géotechniques en place.
Une nuance compte ici. Aucune norme française ne décrit le protocole Matsuo. C'est un essai d'infiltration à la fosse dont le mode de calcul reprend celui de Porchet, sans texte de référence propre. Les bureaux d'études suivent des protocoles proches, sans document officiel unique. Pour le contexte technique des essais en place, le Cerema publie des guides méthodologiques. Le détail de chaque méthode, son protocole et son interprétation font l'objet de pages dédiées par essai.
Les trois essais en un tableau
Voici les repères à garder, rassemblés sur une seule vue.
| Critère | Porchet | Matsuo | Lefranc |
|---|---|---|---|
| Emplacement | Trou peu profond | Fouille ouverte | Forage profond |
| Niveau d'eau | Maintenu constant | Laissé à descendre | Constant ou variable |
| Position de la nappe | Au-dessus | Au-dessus | Sous la nappe |
| Usage principal | Assainissement | Eaux de pluie, assainissement | Fondations, drainage profond |
| Cadre | Méthode du DTU 64.1 | Non normalisé | NF EN ISO 22282-2 |
Avant de commander une étude qui inclut un de ces essais, ces points méritent un coup d'oeil.
Avant de commander un test de perméabilité
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'un test de perméabilité du sol
Comment mesure-t-on la perméabilité d'un sol sur le terrain
Quels sont les trois principaux essais de perméabilité in-situ
Quel essai de perméabilité pour un assainissement non collectif
Quelle différence entre l'essai Porchet et l'essai Matsuo
Quand réaliser un essai Lefranc en forage
Qu'est-ce que le coefficient de perméabilité K
Comment interprète-t-on un résultat de perméabilité selon le sol
Un sol argileux convient-il à un assainissement par infiltration
Combien de temps dure un test de perméabilité
Combien coûte un test de perméabilité
Quelle norme encadre le test de perméabilité pour l'assainissement
À retenir
- Un test de perméabilité mesure la vitesse d'infiltration de l'eau dans le sol, résumée par le coefficient K.
- Trois méthodes : Porchet (trou peu profond, niveau constant, assainissement), Matsuo (fouille ouverte, niveau variable, eaux de pluie), Lefranc (forage profond, sous nappe).
- Le choix dépend de la profondeur à tester et de la présence d'eau souterraine.
- Pour l'assainissement non collectif, le K obtenu au Porchet oriente la filière, croisé avec la surface disponible, la pente et le niveau de la nappe.
- Un sol argileux absorbe mal et oriente vers un filtre à sable, un sol sableux ou graveleux draine vite.
- Dans onze départements pilotes, cet essai figure parmi les prestations financées par le fonds de prévention argile.
