Le test de perméabilité : comment on le fait et comment on le lit

Toute la conception d’un assainissement autonome, et une bonne partie de celle d’un dispositif d’infiltration des eaux de pluie, repose sur un seul chiffre : la vitesse à laquelle le sol absorbe l’eau. Ce chiffre ne se lit ni sur une carte géologique, ni dans la couleur de la terre, ni dans l’expérience du voisin. Il se mesure, sur place, là où l’ouvrage sera implanté.

La méthode la plus employée en France est l’essai Porchet à niveau constant ou à niveau variable. Elle est simple dans son principe, exigeante dans son exécution, et son résultat s’interprète. Comprendre comment elle se déroule permet de lire une étude de sol au lieu de la subir, et de repérer les cas où les conclusions méritent d’être discutées.

Le principe de l’essai Porchet

L’idée tient en une phrase : on creuse un petit trou à la profondeur où l’ouvrage travaillera, on le remplit d’eau, et on chronomètre la vitesse à laquelle le niveau descend. La surface d’infiltration prise en compte n’est pas seulement le fond du trou : les parois participent aussi, et le calcul en tient compte, ce qui explique la formule un peu particulière utilisée pour convertir la mesure.

Le résultat s’exprime en millimètres par heure, parfois présenté sous la forme d’un coefficient K. C’est une vitesse d’infiltration, pas un volume : elle indique de combien de millimètres la lame d’eau baisse chaque heure, donc combien de litres par mètre carré et par heure le sol peut avaler durablement.

Le mot durablement est essentiel. Ce que l’on cherche n’est pas la performance des premières minutes, quand la terre sèche aspire l’eau par capillarité, mais le régime stabilisé qu’atteindra le sol quand il recevra de l’eau tous les jours pendant vingt ans.

Préparer le trou correctement

Le sondage se creuse à la profondeur d’implantation prévue, généralement entre soixante centimètres et un mètre pour un épandage. Mesurer en surface n’a aucun sens : la couche végétale, travaillée et poreuse, donne toujours de bons chiffres alors que l’horizon situé en dessous peut être imperméable. On mesure là où l’eau ira réellement.

• Creuser un trou de section régulière, souvent quinze à trente centimètres de diamètre
• Descendre à la profondeur de l’ouvrage projeté, pas moins
• Scarifier les parois pour supprimer le lissage laissé par la tarière
• Retirer les déblais et les débris tombés au fond
• Protéger le fond avec quelques centimètres de gravier pour éviter l’affouillement
• Installer un repère gradué fixe pour lire les hauteurs sans erreur

Le lissage des parois est le piège le plus fréquent. Une tarière qui tourne dans une argile humide y crée une pellicule compactée qui bloque l’infiltration latérale et fausse le résultat vers le bas. Un coup de griffe sur toute la hauteur du trou suffit à rétablir un contact normal avec le terrain.

La saturation préalable, étape que l’on saute à tort

Avant toute mesure, le trou doit être maintenu en eau pendant plusieurs heures, souvent quatre ou davantage, parfois la veille au soir pour une mesure le lendemain matin. Cette saturation a un objectif précis : faire disparaître l’effet de succion d’un sol sec et laisser les argiles gonfler jusqu’à leur état d’équilibre.

Sans elle, les résultats sont spectaculairement optimistes. Un sol argileux desséché par un été varois avale les premiers seaux en quelques minutes, par les fentes de retrait. Une heure plus tard, les fentes se sont refermées et le niveau ne bouge quasiment plus. Un essai mené sans saturation aurait conclu à un sol excellent là où l’épandage débordera dès le premier hiver.

C’est aussi pour cette raison qu’un essai réalisé en pleine sécheresse et un essai réalisé en février sur le même terrain ne donnent pas le même chiffre. La saturation réduit l’écart, elle ne l’efface pas complètement : la période de réalisation mérite d’apparaître dans le rapport.

La mesure elle-même

Deux variantes coexistent. À niveau constant, on maintient la hauteur d’eau fixe dans le trou et on mesure le débit qu’il faut injecter pour y parvenir. À niveau variable, plus courante sur les projets de particuliers, on remplit le trou puis on relève la descente du plan d’eau à intervalles réguliers, toutes les cinq ou dix minutes.

On note les couples temps et hauteur, on trace la courbe, et on ne retient que la partie où la vitesse s’est stabilisée, en écartant les premières valeurs. La formule de Porchet convertit ensuite cette vitesse stabilisée en perméabilité exprimée en millimètres par heure. Un essai sérieux occupe donc une bonne partie d’une journée, saturation comprise.

Lire le résultat

Les valeurs obtenues orientent vers une filière. Les seuils exacts relèvent de la réglementation en vigueur et de l’appréciation du SPANC, mais les ordres de grandeur sont stables et permettent de comprendre la conclusion d’une étude.

Une valeur basse ne condamne pas un projet, elle le réoriente. Elle conduit vers un filtre à sable drainé, vers un tertre, vers une filière compacte ou vers une micro-station. Une valeur très haute, dans une grave ou une roche fissurée, pose le problème inverse : l’eau part trop vite pour être épurée et menace la ressource souterraine, ce qui impose d’interposer un massif filtrant.

Pourquoi un seul sondage ne suffit jamais

Un sol n’est pas homogène, surtout dans le Var. Sur une même parcelle, on passe d’une poche de sable à une lentille d’argile en quelques mètres, et un ancien remblai peut occuper la moitié du jardin sans que rien ne le signale en surface. Un unique essai renseigne sur un point, pas sur une zone d’épandage de plusieurs dizaines de mètres carrés.

La pratique courante consiste à répartir trois sondages ou plus sur l’emprise prévue, et à retenir la valeur la plus défavorable plutôt que la moyenne. C’est la partie la moins perméable qui limitera le fonctionnement, exactement comme le maillon faible d’une chaîne. Les écarts entre points sont d’ailleurs une information en soi : trois valeurs très dispersées signalent un terrain hétérogène dont il faut se méfier.

Les essais s’accompagnent presque toujours d’une fouille à la pelle, plus profonde, qui montre la succession des horizons en coupe. On y voit ce qu’aucun chiffre ne dit : une semelle compactée, des traces d’hydromorphie rouille ou grises signalant un engorgement saisonnier, un niveau de galets, ou le toit du rocher. Cette lecture visuelle vaut souvent autant que la mesure. Elle est systématique dans une étude de filière.

Le cas du rocher et celui de la nappe

Sur les contreforts de l’Estérel et dans une partie du Pays de Fayence, la tarière bute parfois avant même d’atteindre la profondeur d’essai. Un substratum rocheux à faible profondeur change complètement la donne. Une roche saine et compacte se comporte comme une surface imperméable. Une roche fracturée, au contraire, peut absorber très vite, mais par des fissures qui ne filtrent rien et conduisent directement l’eau vers la profondeur.

Dans les deux cas, la mesure Porchet perd sa signification et l’on raisonne autrement : épaisseur de sol exploitable au-dessus du rocher, possibilité de rapporter un massif filtrant, ou changement de filière. Il faut aussi anticiper le coût des fouilles dans ce contexte, où le brise-roche remplace le godet.

La nappe pose une contrainte différente. La réglementation impose une épaisseur de sol non saturé sous l’ouvrage, pour que l’épuration ait lieu avant d’atteindre l’eau souterraine. Or le niveau relevé en septembre dans la plaine de l’Argens n’est pas celui de mars. Les traces d’hydromorphie observées en fouille servent alors de mémoire du terrain et indiquent le battement maximal, bien mieux qu’une mesure ponctuelle.

Enfin, le même essai sert au-delà de l’assainissement. Dimensionner un puits d’infiltration, une tranchée drainante ou une noue de rétention repose exactement sur cette donnée. Sur un projet qui combine assainissement non collectif et gestion des eaux pluviales, réaliser les deux études en même temps évite de payer deux fois le déplacement et donne une vision cohérente du terrain.