CLASSIFICATION DES SOLS ET DES ROCHES POUR TRAVAUX DE TERRASSEMENTS
CLASSIFICATION DES SOLS ET DES ROCHES
Sols meubles (A, B, C, D) SOLS
Matériaux rocheux (R) Sols organiques et sous produits industriels (F)
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Paramètres de classification des sols meubles
Paramètres de classification des sols meubles 1. Paramètres de nature ranu ar : max, • • Argilosité: IP, VBs
nes,
mm
2. Paramètres de comportement mécanique • LA • MDE •
3. Paramètres d’état • État hydrique • Indice de consistance • IPI
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Paramètres de nature Ce sont des paramètres intrinsèques ; ils ne varient pas, ou peu, ni dans le temps ni subit le sol au cours de sa mise en oeuvre. Les paramètres considérés: la granularité, l´indice de plasticité et la valeur au bleu de méthylène du sol.
Paramètres de nature La granularité Dimension maximale des plus gros éléments contenus dans le sol Seuil retenu :
50 mm
Cette valeur permet de distinguer les sols fins, sableux et graveleux (classe A, B et D) (≤ 50 mm), des sols grossiers comportant des éléments blocailleux (Classe C) (> 50 mm).
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Paramètres de nature La granularité
Le tamisat à 80 m
Ce paramètre permet de distinguer les sols riches en fines des sols sableux et graveleux Seuils retenus :
35 : au-delà de 35 de tamisât à 80 m les sols ont un comportement assimilable à celui de leur fraction fine. 12% : c´est un seuil conventionnel permettant d´établir une distinction entre les matériaux sableux et graveleux pauvres ou riches en fines.
Paramètres de nature La granularité
Le tamisat à 2 mm
e param re perme ´ a r a s nc on en re les sols à tendance sableuse et les sols à tendance graveleuse. Seuil retenu :
70% :
Ce seuil permet de distinguer les sols sableux (plus de 70 % de tamisât à 2 mm) des sols graveleux (moins de 70 % de tamisât à 2 mm).
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Paramètres de nature L’argilosité
’ I P = WL - WP Seuils retenus :
12 : limite supérieure des sols faiblement argileux 25 : limite supérieure des sols moyennement argileux 40 : limite entre les sols argileux et très argileux.
L’argilosité
La Valeur de Bleu de Méthylène (VBS) Seuils retenus :
.
’
0.2 : au dessus duquel apparaît la sensibilité à l’eau 1.5 : seuil distinguant les sols sablo limoneux des sols sablo argileux 2.5 : seuil distinguant les sols limoneux peu plastiques es so s moneux moyennemen p as ques 6: 8:
seuil distinguant les sols limoneux des sols argileux seuil distinguant les sols argileux des sols très argileux
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Paramètres de comportement mécanique L´introduction dans la classification de ces paramètres résulte du manière relativement différente sous l´action des sollicitations subies au cours de leur mise en oeuvre ou sous la circulation des engins de transport.
es param tres ne sont pr s en compte que pour juger de l´utilisation possible des sols en couche de forme .
Paramètres de comportement mécanique
Micro Deval en présence d’Eau (MDE) Friabilité des Sables (FS)
Seuils retenus:
45 pour les valeurs LA et MDE
60 pour les valeurs FS
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Paramètres d’état Il s´agit des paramètres qui ne sont pas propres au sol, mais fonction de l´environnement dans lequel il se trouve. Pour les sols, le seul paramètre d´état considéré dans la présente classification est l´état h dri ue son im ortance est capitale vis-à-vis de tous les problèmes de remblai et de couche de forme.
Paramètres d’état L’état hydrique
h: m: s: ts :
état humide état d’humidité moyen état sec état très sec
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Paramètres utilisés pour caractériser l’état hydrique
La position de wn par rapport à wOPN exprimé par le rapport w n / wOPN
L’indice de consistance IC IC = (WL – wn) / Ip 0
1 Pb de traficabilité
1,5
2 Pb d’extraction et de compactage
L’Indice Portant Immédiat IPI CBR immédiat sans surcharge ni immersion
Paramètres de classification des matériaux rocheux
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Paramètres de classification des roches
Classification des matériaux rocheux d'a rès la nature étro ra hi ue de la roche Classification d'après les caractéristiques mécaniques : Dureté Los Angeles, Usure MICRO-DEVAL Humide Pour les matériaux évolutifs : classification suivant la fragmentabilité (FR) et la dégradabilité (DG)
Cas particulier des roches évolutives Le caractère évolutif des roches est apprécié en laboratoire par :
Le coefficient de fragmentabilité (FR) pour l'évolution granulométrique ; Le coefficient de dégradabilité (DG) pour l'évolution par altérabilité lors de cycles ' Le degré de dissolution pour les roches salines.
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Classification des sols meubles Classe
Type de sol
Sous-classe
les sols fins (silts, limons, argiles, max tamisat à 80 m > 35% etc….)
A1, A2, A3 et A4 Suivant l’im ortance de la plasticité
La classe A
B1, B2 B3, B4, B5, et B6 Suivant l’importance et les caractéristiques des fines et l’importance de la fraction sableuse
La classe B
les sols sableux ou graveleux avec Dmax 50 mm et tamisat à 80 m 35% fines ’
Dmax > 50 mm
,
Tv grossiers,..
La classe D
Sables et graves Dmax 50 mm et tamisat à 80 m 12% propres et une VBS < 0.1
CiAi ou CiBi ou CiDi D1 (Sables propres) D2 (Graves propres)
Classification des sols meubles (suite) Les sols Tirseux
Sols fins caractérisés par Wl – Wr > 42 un fort gonflement (Indice d’instabilité volumétrique)
Les sols Tuffacés Taux de Ca CO 3
Sols calcifiés
TxA3 : pour les sols avec IP 40 TxA4 : pour les sols avec IP > 40 Tf : si 50% Ca CO3 70% c:s a 3 Soit TfAi ou TfBi Soit TcAi ou TcBi
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CLASSIFICATION GMTR DES SOLS MEUBLES
CLASSIFICATION GMTR DES SOLS MEUBLES (suite) Passant à 80 m es sos ont e max > 5 mm sont c ass s en CiAi ou
CiBi ou
Sols Dmax > 50 mm
CiDi
Ci = C1 ou C2 C1 : matériaux roulés et matériaux
m m 2 à s Pa t n a s s a
C2 : matériaux anguleux très charpentés (0/50 ≤ 70 %)
VBS
Classe C: Matériaux d’éboulis et Tout-Venants grossiers
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Classification des matériaux rocheux -
Craies
R1
-
Grès calcaire Calcarénite Encroûtements calcaires a ca res marneux Calcschistes Calcaires durs Calcaires dolomitiques
R2
Roches argileuses Roches Sédimentaires
-
Marnes Schistes sédimentaires Flyschs marneux Argilites Pelites
R3
Roches siliceuses
-
Grès argileux Grès siliceux Poudingues Brèches
R4
Roches salines
-
Gypse Gypse marneux Sel gemme
R5
Roches carbonatées
Classifi cation d es matériaux rocheux (suite) Granite asa te Roches Diorite Magmatiques et Quartzite Métamorphiques Autres roches éruptives et métamorphiques dures
R6
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Exemples d’application SOL
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Dmax > 50 mm > 2mm < 80 m WL 6,3 0 11 77 32
WP VBS 21
2
100
19
25
8
3
100
15
23
68
27
13
4
63
35
31
22
30
20
5
20
0
22
10
6
85
25
15
28
7
35
0
53
11
1. 2. 3. 4.
A1s C1B1 C1A2ts C2B5m
w wopn IPI 4,5 8,5
0,18 0,8
9
0,16
18
0,08 35
18
8 1,8
10,3 10,8
5. D1 6. C1B6h 7. B4m
COMPACTAGE DES SOLS Objectifs du compactage
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COMPACTAGE DES SOLS
COMPACTAGE DES SOLS Variation de la masse volumique avec la profondeur
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COMPACTAGE DES SOLS Variation de la masse volumique avec le nombre de passes du compacteur dm d fc
2.00 dm dfc
1.90
1.80
1.70 nombre de passes 1
2
4
8
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COMPACTAGE DES SOLS Variation de la masse volumique avec la profondeur
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COMPACTAGE DES SOLS Exigences de compactage
COMPACTAGE DES SOLS Contrôle du compactage sur chantier Densitomètre à membrane our es so s ns: re us mm <
Densitomètre à sable Pour les sols grenus et graves
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COMPACTAGE DES SOLS Contrôle du compactage sur chantier Gamma densimètre
Méthode Q/S Q = volume sol compacté pendant Δt S = surface balayée par compacteur durant Δt Q/S = f(classe sol, état, cond atm, engin, ép couche) voir fiches GMTR
Contrôle du compactage sur chantier Essai à la plaque Détermine directement la déformabilité du sol en place à l’aide d’une plaque circulaire de rayon a sur laquelle on exerce une charge n u san une press on moyenne sur e so
La mesure de la déflexion W permet de calculer le module de déformation par :
Ev
υ
, W
(1
2
)
étant le coef de Poisson ( υ = 0 en pratique)
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Contrôle du compactage sur chantier Essai à la plaque Après deux chargements, on peut caractériser le sol par : Ev2 : représente bien le module du sol sous la chaussée (dimensionnement) K = Ev2 / Ev1: caractérise le niveau de compactage atteint par le sol (compactage satisfaisant si K < 1,25)
Contrôle du compactage sur chantier Essai à la dynaplaque Contrôle de portance de la plate‐forme sollicitation dynamique analogue en intensité et en fréquence au passage ’un ess eu e mesure le coefficient de restitution énergétique du choc : R
R = hauteur du rebond / hauteur de chute R > 40% pour chaussée souple non traitée
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