géotechnique routiere

8/12/2019 gotechnique routiere

1/128

1Mehrez KHEMAKHEM Essais de G otechnique Rout i re

Les Essais de laLes Essais de laGGotechnique Routiotechnique Routirere

TUDE COMPARATIVETUDE COMPARATIVEENTRE LES NORMESENTRE LES NORMES

Mehrez KHEMAKHEMMehrez KHEMAKHEMISET de SfaxISET de SfaxATMSATMS--AITAIT


2/128


LES CHAUSSEESLES CHAUSSEES

La chaussLa chausse peut tre sche peut tre schmatismatise par unee par une

succession dsuccession dun certain nombre de couches deun certain nombre de couches denatures et dnatures et dpaisseurs diffpaisseurs diffrents.rents.

Couche de formeC o u c h e d e f o r m e ventuel lement ventuel lement

Couche de roulement

Couche de fondationCouche de fondation

Couche de baseCouche de base

Couche de liaison ventuelement

Sous c ouc heSous c ouc he ventuel lementventuel lement

Sol supportSol support

Couche de surfaceCouche de surface

Corps ou assise deCorps ou assise dechausschaussee


3/128



4/128



5/128



6/128



7/128



8/128


Le compactage se dLe compactage se dfinit comme un procfinit comme un procdd

permettant dpermettant daugmenter la densitaugmenter la densitet la capacitet la capacitdedecharge dcharge dun matun matriau grceriau grce llapplication deapplication deforces extforces extrieures statiques ou dynamiques.rieures statiques ou dynamiques.

Dans les domaines de la construction, la capacitDans les domaines de la construction, la capacit

de charge et la stabilitde charge et la stabilit ddun empierrement, dun empierrement, dununsol ou dsol ou dun revtement bitumineux, leurun revtement bitumineux, leurimpermimpermabilitabilit et leur aptitudeet leur aptitude supporter lessupporter lescharges dcharges dpendent de la qualitpendent de la qualit du compactagedu compactageauquel le matauquel le matriau est soumis.riau est soumis.


9/128


A titre dA titre dexemple, une augmentation de 1% de laexemple, une augmentation de 1% de la

densitdensit quivaut normalementquivaut normalement uneuneaugmentation daugmentation dau moins 10au moins 1015% de la capacit15% de la capacitde charge.de charge.

Si un compactage est mal exSi un compactage est mal excutcutou impropre,ou impropre,des affaissements ou autres ddes affaissements ou autres dfauts sontfauts sontcraindre, avec pour conscraindre, avec pour consquence des travaux dequence des travaux derrnovation et/ou dnovation et/ou dentretien trentretien trs importants.s importants.


10/128


Les applications du compactage sontLes applications du compactage sont

--les ro utes, les autoro utes,les ro utes, les autoro utes,

-- les b arrages,les barrages,

--les rem blais,les rem blais,

--les fo nd ation s d es btim ents,l es fo n d at i o n s d es b t i me n ts,

--les s tades,les s tades,

--les p arkings , les chem ins d e fer les p arkings , les chem ins d e fer , .., ..

La nature des matLa nature des matriaux et lriaux et lpaisseur de lapaisseur de lacouchecouche compacter varient suivant la nature decompacter varient suivant la nature dellouvrageouvrage


11/128


LES CARACTLES CARACT RISTIQUES ET LRISTIQUES ET LAPTITUDE DAPTITUDE DUNUNSOL AU COMPACTAGE DSOL AU COMPACTAGE D PENDENT ENPENDENT EN

GRANDE PARTIEGRANDE PARTIEDES PARAMDES PARAMTRES DE NATURETRES DE NATURE

DES PARAMETRES DDES PARAMETRES DTATTAT

LES RLES RSULTATS DU COMPACTAGESULTATS DU COMPACTAGEINFLUENCENT CONSIDINFLUENCENT CONSIDRABLEMENT LES :RABLEMENT LES :

PARAMPARAMTRES DE COMPORTEMENTTRES DE COMPORTEMENTMMCANIQUECANIQUE

LES PARAMETRES DE COMPORTEMENTLES PARAMETRES DE COMPORTEMENTHYDRAULIQUE.HYDRAULIQUE.


12/128


OBJECTIFS DU COMPACTAGEOBJECTIFS DU COMPACTAGE

Compacter un sol, un remblai, une plateCompacter un sol, un remblai, une plate--forme, uneforme, unecouche de forme, un corps de chausscouche de forme, un corps de chausse, un noyau dee, un noyau debarrage en terre, un enrobbarrage en terre, un enrob, c, cest rest rduire le volume desduire le volume desvides entre les grains.vides entre les grains.

Le compactage est, d'une maniLe compactage est, d'une manire gre gnnrale, l'ensemblerale, l'ensembledes mesures prises afin de densifier le sol pour amdes mesures prises afin de densifier le sol pour amliorerliorerses proprises propritts ms mcaniques.caniques.

Les autres procLes autres procdds ds damamlioration consistentlioration consistentremplirremplirles vides par un liant (ciment, chaux, bitume,les vides par un liant (ciment, chaux, bitume,), ils sont), ils sontconnus sous le nom de stabilisation.connus sous le nom de stabilisation.


13/128


L'amL'amlioration des qualitlioration des qualits d'un sol a pour objet:s d'un sol a pour objet:

pour un remblai, d'pour un remblai, d'viter des tassements et desviter des tassements et despossibilitpossibilits de glissement;s de glissement;

pour un noyau de barrage, de rpour un noyau de barrage, de raliser un massifaliser un massiftanche, non fissurant;tanche, non fissurant;

pour une couche de fondation de chausspour une couche de fondation de chausse d'ame d'amliorerliorerla force portante et la rigiditla force portante et la rigidit;; lors de la rlors de la ralisation d'une piste ou d'une route en terre,alisation d'une piste ou d'une route en terre,

d'adapter les qualitd'adapter les qualits du sol en place ou de la couches du sol en place ou de la couched'amd'amlioration;lioration;

dans tous les cas, de rdans tous les cas, de rduire la permduire la permabilitabilitet laet lasusceptibilitsusceptibilitl'absorption de l'eau.l'absorption de l'eau.


14/128


emax emin

Rsista

nce

lattritio

n

Perm

abilit

Tassements

ultrieurs

Tassementnul

Coup

duco

mpact

age

Rsist

ance

mc

anique

dPNd0 dPM d

Indice des vides

d

Objectifs du compactage


15/128


Objectifs du compactageObjectifs du compactage

SSDiminution de lattrition

EPSMMDiminution de lapermabilit

EPEEEPSAmlioration descaractristiquesmcaniques

EESuppression destassements

diffrentiels

SPPPSSPMinimisation ousurpression destassements

Corps debarrage en

erre

Noyau debarrage en

erre

Plate- ormepour ouvrages

et btiments

Enrob dechausse

Assises dechausse

Couche deorme de routes

ou voies ferresRemblai

Type douvrageObjectifs

E : objectif essentiel ; P: objectif principal ;S: objectif secondaire ; M: objectif accessoire


16/128



17/128



18/128


Facteurs qui influencent le compactageFacteurs qui influencent le compactage::

--Teneur en eauTeneur en eau ::

si sol trop secsi sol trop sec: difficult: difficultde compactagede compactageon doit arroser leon doit arroser lesolsolsi sol avec bonne teneur en eausi sol avec bonne teneur en eau: facilit: facilitde compactagede compactage

si sol trop humidesi sol trop humide: difficult: difficultde compactagede compactagele mle mlangerlangeravec un sol sec ou lavec un sol sec ou lassasscher par acher par aration ou par scarification.ration ou par scarification.

--Nomb re de passes du com pact eur Nomb re de passes du com pact eur ::

La masse volumique du sol augmente avec une augmentationLa masse volumique du sol augmente avec une augmentationdu nombre de passes, est atteint un maximum. Un trop granddu nombre de passes, est atteint un maximum. Un trop grandnombre de passes peut avoir pour effet de briser lesnombre de passes peut avoir pour effet de briser lesparticules, donc de produire des fines susceptiblesparticules, donc de produire des fines susceptibles

ddaugmenter la capillaritaugmenter la capillarit des matdes matriaux. Ceci ariaux. Ceci a galementgalementpour effet de faire augmenter les copour effet de faire augmenter les cots du compactage.ts du compactage.


19/128


--V it esse du comp act eur V i t esse du compact eur ::

Avec les compacteurs vibrants pour un nombre de passesAvec les compacteurs vibrants pour un nombre de passesdonndonnes, la masse volumique sera plus grande avec unees, la masse volumique sera plus grande avec une

faible vitesse. Par contre, si cette vitesse est trop faible, cefaible vitesse. Par contre, si cette vitesse est trop faible, ceci aci apour effet de faire augmenter les copour effet de faire augmenter les cots du compactage.ts du compactage.--LL pa isseur de l a couc he com pact paisseur de l a couche com pact ee ::

Etant donnEtant donnque la masse volumique dans une coucheque la masse volumique dans une couchecompactcompacte de grandee de grandepaisseur dpaisseur dcrocrot normalement du hautt normalement du haut

vers le bas, elle doit tre plusvers le bas, elle doit tre pluslevleve en surface que cellee en surface que celleexigexige dans les spe dans les spcifications pour obtenircifications pour obtenirla base de cettela base de cettecouche la masse volumique dcouche la masse volumique dsirsire. En re. En rduisant lduisant lpaisseurpaisseurdes couches, le surplus de compactage dans la partiedes couches, le surplus de compactage dans la partiesupsuprieure peut trerieure peut trevitvit; cette diff; cette diffrence est plusrence est plus

apprapprciable dans les sols cohciable dans les sols cohrents que granulaires. Pour cesrents que granulaires. Pour cesraisons, plusieurs organismes limitent lraisons, plusieurs organismes limitent lpaisseur despaisseur descouchescouches30 cm mme avec de compacteurs tr30 cm mme avec de compacteurs trs puissants.s puissants.


20/128



21/128



22/128


CLASSIFICATION DES SOLSNorme NF P 11-300

Excution des terrassementsClassification des matriaux utilisables dans la constructiondes remblais et des couches de forme d'infrastructuresroutires

La norme concerne principalement les plates-formesroutires. Son emploi peut toutefois tre tendu d'autrestypes d'ouvrages :voies ferres, plates-formes industrielles,terrassements pour aroports etc. , sous rserve de vrifier

que les paramtres pris en compte sont significatifs.


23/128


CLASSIFICATION DES SOLS


24/128


ParamParam tres dtres d tat : tat :

La teneur en eauLa teneur en eau ::

Elle est dElle est dterminterminee

soit parsoit partuvagetuvage

soit par la msoit par la mthode du fourthode du fourmicromicro--onde et seraonde et seranotnoteewmomo,,

soitsoitla plaque chauffante et sera notla plaque chauffante et sera noteewpcpc..

TENEUR EN EAU


25/128


ParamParam tres dt res d tat : tat :

La teneur en eauLa teneur en eauparpartuvage sera nottuvage sera note w,e w,Normes spNormes spcifiques ;cifiques ;

--NF P 94NF P 94--050050

--ASTM D 2216ASTM D 2216

--BS 1377BS 1377--22

TENEUR EN EAU

DessiccateurBalance deprcision

Etuve

Temprature 50 C ou 105 C


26/128


TENEUR EN EAU

MTHODE PAR TUVAGE: Masse minimale de mat r iau

n cessai re pou r d term iner la teneur en eau en fonc t ion de la d im e n s io n d es l m e n ts p as s an t t rav er s l e t am i s m a il l e ca rr e d ' o u ve r tu re d m

NF P 94-050

ASTM D 2215: de 20 g (< 2 mm) jusqu 50 kg (> 75 mm)

BS 1377-2: de 30 g (sols fins) jusqu > 3 kg (gros lments)


27/128


La teneur en eauLa teneur en eauparpartuvagetuvage

TENEUR EN EAU

Introduire lensemble dans une tuve 105 Cpour lesmatriaux insensibles la chaleur et 50 Cpour lesmatriaux sensibles la chaleur (organiques, gypsifre)

Dessiccateur pourmatriaux < 400 m

Balance de prcision


28/128



La teneur en eauLa teneur en eaupar la mpar la mthode du fourthode du fourmicromicro--onde, sera notonde, sera notee momo

TENEUR EN EAU

Balance de prcision

Four Micro-ondesRcipients non mtalliques


29/128



La teneur en eauLa teneur en eaupar la mpar la mthode du fourthode du fourmicromicro--onde, sera notonde, sera notee momoNormes spNormes spcifiques ;cifiques ;

--NF P 94NF P 94--049049--11

--ASTM D 4643ASTM D 4643FourFourMicroMicro--ondesondes

-NF P 94NF P 94--049049--1 : Puissance restitu1 : Puissance restitue mini 1.5 kWe mini 1.5 kW

--ASTM D 4643 : Puissance mini 700 WASTM D 4643 : Puissance mini 700 W

TENEUR EN EAU


30/128



MMthode du fourthode du fourmicromicro--onde, sera notonde, sera notee momo

Masse minim ale de m at r iau :

Norme NF P 049-1: identique par tuvage,

Norme ASTM D 4643:

D < 2 mm : 100 200 g

D < 4.75 mm : 300 500 g

D < 19 mm : 500 1000 g

TENEUR EN EAU

)()( litres

5

Vkgm


31/128


S'applique aux classes de matS'applique aux classes de matriaux suivantes identifiriaux suivantes identifies par laes par lanormenormeNF P 11NF P 11--300300::

A1 ;A1 ; B1, B2, B3, B4, B5 ;B1, B2, B3, B4, B5 ;

C (toutes les sousC (toutes les sous--classes dont la fraction 0/50 est un sol desclasses dont la fraction 0/50 est un sol desclasses A et B citclasses A et B cites cies ci--dessus) ;dessus) ;

D1, D2, D3 ;D1, D2, D3 ;

R1, R2, R31, R4, R6 ;R1, R2, R31, R4, R6 ; F2, F3, F8.F2, F3, F8.

A2, A3;A2, A3;

B6;B6;

C1 A2, C1 A3, C1 B6;C1 A2, C1 A3, C1 B6;

C2 A2, C2 A3, C2 B;C2 A2, C2 A3, C2 B; R32, R33, R34 ;R32, R33, R34 ;

F4.F4.

TENEUR EN EAU MICRO-ONDES

Vrifier avec

mthode tuvage


32/128


N'est pas applicableN'est pas applicable aux mataux matriaux gypsifriaux gypsifres,res,organiques ou trorganiques ou trs plastiques des classes suivantes (NF P 11s plastiques des classes suivantes (NF P 11--300) :300) :

A4 ;A4 ;

R5 ;R5 ;

F1, F5, F6, F7.F1, F5, F6, F7.

TENEUR EN EAU MICRO-ONDES


33/128



La teneur en eauLa teneur en eau la plaque chauffante ou panneauxla plaque chauffante ou panneauxrayonnants (rayonnants (NF P 94NF P 94--049049--22) et sera not) et sera noteewpcpc

Balance de prcision

flamme vive, panneaux rayonnement infrarouge, plaque chauffagelectrique ;

Bac mtallique

TENEUR EN EAU PLAQUE CHAUFFANTE


34/128


35/128


N'est pas applicableN'est pas applicable aux mataux matriaux gypsifriaux gypsifres,res,organiques ou trorganiques ou trs plastiques des classes suivantes (NF P 11s plastiques des classes suivantes (NF P 11--300) :300) :

A4 ;A4 ;

R5 ;R5 ;

F1, F5, F6, F7.F1, F5, F6, F7.

TENEUR EN EAU PLAQUE CHAUFFANTE


36/128


LIMITES D'ATTERBERG

OBJECTIF:

Identifier un sol et caractriser sa nature etson tat au moyen de son indice deconsistance.

MATERIAU TESTE :

Lchantillon du sol analyser passe travers le tamis de 400m ou 425 m.

LIMITE DE LIQUIDIT LA COUPELLE

LIMITE DE PLASTICIT AU ROULEAULIMITE DE LIQUIDIT AU CNE


37/128


Etat solidesans retrait

Etat liquideEtat solideavec retrait

Etat plastique

Eau adsorbeEau libre

Teneur en eau

(%)

WRl imite de retrait

wpl imi te de p last ic i t

wLl imi te de l iquidi t

0

LES LIMITES DATTERBERG


38/128


Limite de plasticit au rouleau: Dterminer la teneur en eaupour laquelle un rouleau de sol, de dimension fixe et

confectionn manuellement, se fissure.

Limite de liquidit Mthode du cne de pntration:

Mesurer l'enfoncement d'un cne dans un chantillon de solaprs un temps fix.

Limite de plasticit

Mthode du cne de pntration

LIMITES D'ATTERBERG


39/128


Limite de liquidit la coupelle : Dterminer la teneur en

eau pour laquelle une rainure pratique dans un sol plac

dans une coupelle soumis des chocs rpts est ferm

sur une distance donne.

Limite la coupelle

LIMITE DE LIQUIDIT LA COUPELLE

LIMITES D'ATTERBERG


40/128


LIMITE DE PLASTICITE

Mthode de la coupelleNormes spcifiques :

- NF P 94-051

-ASTM D 4318

-BS 1377-2


41/128



Mthode de la coupelle

Caoutchouc durEn laitonLisseBS 1377-2

Caoutchouc durEn laitonLisseASTM D 4318

Bois baklitEn laitonchromLisse et

rugueuseNF P 94-051

SocleCoupelleNorme


42/128




13 mm

13 mm

10 mm

Distance defermeture

Masse

dchantillonde teneur eneau

Fourchette dunombre de

coupsDiamtredu solNorme

10 g10 50425 mBS 1377-2

10 g15 35425 mASTM D4318

10 g15 35400 mNF P 94-051


43/128




Mthode un pointNombre de points

dessaiNorme

Oui : 15 354 points miniBS 1377-2

Oui : 20 303 points miniASTM D 4318

Non4 points miniNF P 94-051

1210

L 25

nwkw

.

.. ASTMB

L 25

nk

tan

.. BS tanB = 0.09 pour les sols Anglais


44/128


DETEMINATION DE LA LIMITE DE LIQUIDITMTHODE DU CNE DE PNTRATION:

Equipements spcifique :

PENETROMETRE A CONE

Palpeur

Comparateur

Masse

Support

Cne

Godet


45/128



Mthode du cne

Normes spcifiques :

- NF P 94-052-1

-BS 1377-2


46/128



Mthode du cne

80 g30BS 1377-2

80 g30NF P 94-052-1

Masse cneavec tige

Angle ausommet

CneNorme


47/128




5 s

5 s 1 s

Temps demesure

Massedchantillonde teneur en

eau

Fourchette delenfoncement

Diamtredu solNorme

10 g15 25 mm425 mBS 1377-2

10 g12 25 mm400 mNF P 94-052-1


48/128




Mthode un point

Nombre de points

dessaiNorme

Oui : 15 25 mm4 points miniBS 1377-2

Non4 points miniNF P 94-051

Mthode un point

BS : wL= k.w


49/128


les paramles param t res de naturetres de nature ::

LLessai au bleu de messai au bleu de mthylthylne se fait sur la fractionne se fait sur la fractionde sol qui passe au tamis de 5 mm. La valeur dede sol qui passe au tamis de 5 mm. La valeur debleu, notbleu, note Ve VBSBS, exprim, exprime en g de bleu de me en g de bleu de mthylthylnenepar 100 g de matpar 100 g de matriau sec, est la quantitriau sec, est la quantit de cede ce

colorant ncolorant ncessaire pour recouvrir la surface internecessaire pour recouvrir la surface interneet externe de toutes les particules argileuses. Onet externe de toutes les particules argileuses. Onrralise lalise lessai par dosage jusquessai par dosage jusqu saturation par unsaturation par unexcexcs de bleu.s de bleu.

VALEUR DU BLEU DE M THYL NE


50/128


OBJECTIF :Dterminer la valeur de bleu de mthylned'un sol et l'activit de la fraction argileuse.

PRINCIPE :L'essai consiste prlever un chantillon desol et d'injecter successivement d'une solutionde bleu de mthylne dans un bcher

contenant l'chantillon.

VALEUR DU BLEU DE M THYL NE


51/128


NF P 94-068 - Sols : Reconnaissance et essais

Mesure de la capacit d'adsorption de bleu demthylne d'un sol ou d'un matriau rocheuxDtermination de la valeur de bleu de mthylne d'unsol ou d'un matriau rocheux par l'essai la tache

NF EN 933-9Essais pour dterminer les caractristiquesgomtriques des granulatsPartie 9 : Qualification des fines Essai au bleu demthylne

VALEUR DU BLEU DE MTHYLNE


52/128


La mesure de la surface spLa mesure de la surface spcifique des particulescifique des particules

prprsentes dans un sol offre une caractsentes dans un sol offre une caractrisationrisationplus splus slective de llective de largilositargilositdu sol, puisque cettedu sol, puisque cettesurface spsurface spcifique varie de facifique varie de faon tron trs importantes importanteavec la nature des particules. Lavec la nature des particules. Lessai au bleu deessai au bleu de

mmthylthylne permet de le faire dans des conditionsne permet de le faire dans des conditionssimples et rapides, en utilisant la proprisimples et rapides, en utilisant la propritt de lade lamolmolcule de bleu de mcule de bleu de mthylthylne de sne de sadsorber suradsorber surla surface des particules minla surface des particules minrales argileuses.rales argileuses.

LA VALEUR DE BLEU DE METHYLENE


53/128


EQUIPEMENTS NECESSAIRES :

Baguette de verre8mm.

Solution 10 % de bleu de mthylne.

Agitateur

Bcher

Burette

Papier filtre




54/128


Les propriLes propritts de plasticits de plasticit des argiles sont duesdes argiles sont duespresque exclusivementpresque exclusivementllinteraction des particulesinteraction des particulesde dimensionde dimension argileuseargileuse (C(C22 de diamde diamtre < 2tre < 2 m)m)avec lavec leau.eau.

Si la composition minSi la composition minralogique de lralogique de largile estargile est

constante, lconstante, lindice de plasticitindice de plasticit du sol estdu sol estproportionnelproportionnella quantitla quantitddargile prargile prsente dans lesente dans lesol.sol.

LLactivitactivitAACBCB, est le rapport de la valeur de bleu de, est le rapport de la valeur de bleu demmthylthylne du sol Vne du sol V

BSBS sa teneur en particulessa teneur en particules

argileuses Cargileuses C22..

2

BSCB

C

VA


Classification



55/128


Trs active18 < ACB

Active13 < ACB 18Moyenne5 < ACB 13

Peu active3 < ACB 5Inactive0 ACB 3

QualificatifActivit




56/128


Cette classification des sols est tire de la norme NF P 11-300 VBS= 0.1 : sol insensible l'eau. VBS = 0.2 : apparition de sensibilit l'eau. VBS= 1.5 : seuil distinguant les sols sablo-limoneux des

sols sablo-argileux. VBS= 2.5 : seuil distinguant les sols limoneux peu

plastiques des sols limoneux de plasticit moyenne. VBS= 6 : seuil distinguant les sols limoneux des sols

argileux. VBS= 8 : seuil distinguant les sols argileux des sols trs

argileux.


Classification

TENEUR EN MATIRES ORGANIQUES DUN


57/128


TENEUR EN MATIRES ORGANIQUES DUNMATRIAUXP P94-047

OBJECTIF :Dterminer la teneur en matires organiques parcalcination CMOC

PRINCIPE :

Lessai consiste dterminer la perte de masse dunchantillon pralablement sche, aprs calcinationdans un four une temprature de 450 C.


58/128


PARA METRES DE COMPACTAGEPARA METRES DE COMPA CTA GE


59/128


ESSAI PROCTOR


60/128


Normes spNormes spcifiquescifiques

--NF P94NF P94--093 (octobre 1999)093 (octobre 1999)

--NF EN 13286NF EN 13286--2 (f2 (fvrier 2005)vrier 2005)--ASTM D 558, D 698, D 1557ASTM D 558, D 698, D 1557

--BS 1377 : 4BS 1377 : 4

ESSAI PROCTOR

ESSAI PROCTOR


61/128


DD term inat ion des r term inat ion d es r ff rences de com pactage d 'un mat rences de com pactage d 'un m at r iau : r iau :

m asse volum ique et teneur en eau : m asse volu m ique et teneur en eau : Essai Procto r Essai Procto r

L'essai Proctor, complL'essai Proctor, compltement normalistement normalis, consiste, consisteplacerplacerdans un moule de dimensions ddans un moule de dimensions dtermintermines, unes, unchantillonchantillonhumidifihumidifide manide manire homogre homogneneune teneur en eau donnune teneur en eau donne,e,peupeulevleve au de au dbut, etbut, etcompacter cetcompacter cetchantillon parchantillon par

couches au moyen d'une dame de poids standardiscouches au moyen d'une dame de poids standardistombanttombantd'une hauteur standardisd'une hauteur standardise.e.Pour chacune des teneurs en eau considPour chacune des teneurs en eau considrre, on de, on dtermineterminele poids volumique sec du sol et onle poids volumique sec du sol et ontablit la courbe destablit la courbe desvariations de ce poids volumique en fonction de la teneur envariations de ce poids volumique en fonction de la teneur eneau.eau.

ESSAI PROCTOR

Indice des vides


62/128


emax emin

Rsista

nce

lattrit

ion

Permabilit

Tassements

ultrieurs

Tassementnul

Coup

duco

mpact

age

Rsist

ance

mc

anique

dPNd0 dPM d

Indice des vides

d

Objectifs du compactage

ESSAI PROCTOR


63/128


Diffrents types de moules

Diffrents types de dames

Diffrents types dnergies.

ESSAI PROCTOR

ESSAI PROCTOR


64/128


ESSAI PROCTOR

NF P 94-093Moule Proctor

116.4

101.6

NF EN 13286-2Moule A

120

100

ASTMMoule A

116.4

101.6

BS 1377-4Moule de 1 l

115.5

105

Petits moules

ESSAI PROCTOR


65/128


ESSAI PROCTOR

NF P 94-093Moule CBR

152

152

NF EN 13286-2Moule B

120

150

ASTMMoule A

116.4

152.4

BS 1377-4Moule CBR

127

152

Grands moules

Disque

35

Hauteur nette

H = 117 mm

Disque

10

Hauteur nette

H = 110 mm

Hauteur nette

H = 116.4 m m

Hauteur nette

H = 127 mm

Pas de

Disque

Pas de

Disque

ESSAI PROCTOR


66/128


ESSAI PROCTOR

NF EN 13286-2Moule C

200

250

Trs Grands moules

Disque 20

Hauteur nette

H = 180 m m

ESSAI PROCTOR


67/128


ESSAI PROCTOR

ESSAI PROCTOR


68/128


ESSAI PROCTOR

NF P 94-093Dame Proctor NormalHauteur de chute = 305 mmMasse = 2.490 kg

Petites Dames

NF EN 13286-2Dame AHauteur de chute = 305 mmMasse = 2.5 kg

ASTM D 698Dame Proctor NormalHauteur de chute = 304.8 mmMasse = 2.5 kg

BS 1377 : 4Dame Proctor NormalHauteur de chute = 300 mmMasse = 2.490 kg

ESSAI PROCTOR


69/128


ESSAI PROCTOR

NF P 94-093Dame Proctor ModifiHauteur de chute = 457 mmMasse = 4.535 kg

Grandes Dames

NF EN 13286-2Dame BHauteur de chute = 457 mmMasse = 4.5 kg

ASTM D 1557Dame Proctor NormalHauteur de chute = 457 mmMasse = 4.54 kg

BS 1377 : 4Dame Proctor NormalHauteur de chute = 450 mmMasse = 4.5 kg

ESSAI PROCTOR


70/128


ESSAI PROCTOR

Trs Grande Dame

NF EN 13286-2Dame CHauteur de chute = 600 mmMasse = 15 kg

ESSAI PROCTOR


71/128


ESSAI PROCTOR

C20075 100 (*)< 75-

B4010075 100 (*)< 100

B40-10075 100

B40A15--

100

kg63 mm31.5 mm16 mm

MouleProctor

Masse

EchantillonPourcentage des passants au tamis

Prparation dchantillons et moulesNF EN 13286-2

(*) Une correction est faire en fonction de ce pourcentage

ESSAI PROCTOR


72/128


ESSAI PROCTORPrparation dchantillons et moules

NF P 94 - 093

Interprtation limite l'valuation de ltat

hydrique du sol

> 30< 70(*)< 70

CBR400 30 (*)< 100(*)< 100

CBR40-100< 100

Proctor ouCBR

15--100

kg> 20 mm20 mm5 mmMoule

MasseEchantillonPourcentage des passants autamis

(*) Une correction est faire en fonction de ce pourcentage

ESSAI PROCTOR


73/128


ESSAI PROCTOR

Moule CMoule BMoule AMouleCBR

MouleProctor

9856255625Nombre decoups/couche

35555

Nombre de

couches

154.54.54.5354.535Masse de ladame

Proctor

Modifi

2256255625Nombre decoups/couche

33333Nombre de

couches

152.52.52.4902.490Masse de ladame

Proctor

Normal

NF EN 13286-2NF P 94-093

CaractristiqueEssai


74/128


25 COUPS PAR

COUCHE

56 COUPS PAR

COUCHE25 COUPS PAR

COUCHE

56 COUPS PAR

COUCHE

Moule Proctor Dame Proctor normal moule CBR Moule Proctor Dame Proctor modifi moule CBR

Essai Proctor normal

(3 couches)

Essai Proctor modifi

(5 couches)

MOULE PROCTOR : 3 coups r s 8 fois et

le 25me coup au centre

MOULE CBR : 6 coups tangents et le 7me au

c en tr e r s 8 f ois

ESSAI PROCTOR


75/128


ESSAI PROCTOR

Energie de compactage

mouleduVolume

pesenteurxcouchesdenombrexcoucheparcoupsdenombrexdameladeMassespcifiqueEnergie

Energie spcifique de compactage:

Essai Proctor : 0.56 0.63 MJ/m3 (Moyenne : 0.6)

Essai Proctor Modifi : 2.56 2.8 MJ/m3 (Moyenne : 2.6)

ESSAI PROCTOR


76/128


ESSAI PROCTOR

0.548563127152

0.559253

3052.490

115.5105

BS

0.592563116.4152.4

0.594253304.82.5

116.4101.6ASTM

0.6465631101500.5952533052.5120100NF EN13286-2

0.590563117152

0.5922533052.490

116.4101.6NF P94-093

Nombrecoups

Nombrecouches

Hauteur dechute (mm)

Masse(kg)

Hauteur(mm)

Diamtre(mm)

Energiespcifique

(MJ/m3)

ProcdureDameMouleNorme

Essai Proctor

ESSAI PROCTOR


77/128


ESSAI PROCTOR

2.4515651271522.4832554504.5115.5105BS

2.660565116.4152.42.696255

4574.54116.4101.6

ASTM

2.906565110150

2.6762554574.5

120100NF EN13286-2

2.684565117152

2.6932554574.535

116.4101.6NF P94-093

Nombrecoups

Nombrecouches

Hauteur dechute (mm)

Masse(kg)

Hauteur(mm)

Diamtre(mm)

Energiespcifique

(MJ/m3)

ProcdureDameMouleNorme

Essai Proctor Modifi

ESSAI PROCTOR


78/128


dmax

wopt w

d

(dmax, wopt): sont les rsultats de lessai Proctor etsont appeles caractristiques de compactage

ESSAI PROCTOR


79/128


dmax

Energie de

compactage

d

Energie croissante


80/128



81/128



82/128


d

Courbe de saturation

Sr = 100 %

Ces courbes sont utilesSr = 100 % et 80 %:la courbed = f (w) pour Sr = 100% constitue la courbe enveloppe des courbesProctor des diffrents sols. La branche droite de ces courbes vienne sy raccordertangentiellement.la courbed = f (w) pour Sr = 80% situe approximativement, pour les solscomportant une fraction argileuse, le lieu des optimums

Sr = 80 %

3kN/m)..(

).(

GwS

S

r

sr

d


83/128


ESSA I CB R :


84/128


ESSA I CB R :

Cet essai donne une mesure de la portance relative des solspar rapport un sol type, constitu par des pierrailles

concasses et compactes, extraites d'une carrire de

Californie.

Les initiales CBR sont l'abrviation deCal i forn ia Bearing Ratio.

L'indice portant californien CBR est le rapport, exprim en %de la pression produisant un enfoncement donn au moyen

d'un poinon cylindrique normalis (de sect ion 19.32 cm ) se

dplaant une vitesse dtermine (1.27 mm /m in) et de la

pression ncessaire pour enfoncer le mme poinon dans lesmmes conditions, dans un matriau type.


85/128


ESSA I CB R : Normes spcifiques :

-NF P 94-078 :Sols : Reconnaissance et essaisIndice CBR aprs immersion - Indice CBR immdiat - Indice

Portant Immdiat

Mesure sur chantillon compact dans le moule CBR

-NF EN 13286-47: Mlanges traits et mlanges non traits

aux liants hydrauliquesMthode d'essai pour la dtermination de l'indice portant

Californien(CBR), de l'indice de portance immdiate(IPI)et du

gonflement.

-ASTM D 1883-BS 1377 4


86/128


ESSA I CB R :

Diamtre maxi des granulats

- NF P 94-078: 20 mm (max 30% > 20 mm)

-NF EN 13286-47: 22.4 mm

-ASTM D 1883: 19 mm

-BS 1377 4: 20 mm


87/128


ESSA I CB R :

Anneau de surcharge :

-NF P 94-078: 2,3 kg 0,1 kg (quivalent 7.5 cm de matriau)

-NF EN 13286-47: 2 kg (quivalent 7 cm de matriau)

-ASTM D 1883: 2.270 kg(quivalent 7.5 cm de matriau)-BS 1377 4:2 kg (quivalent 7 cm de matriau)

ESSAI CBR


88/128


NF P 94-078Moule CBR

152

152

NF EN 13286-47Moule B

120

150

ASTMMoule B

177.8

152.4

BS 1377-4Moule CBR

177

152

Moules

Disque

35

Hauteur nette

H = 117 mm

Disque

10

Hauteur nette

H = 110 mm

Hauteur nette

H = 116 m m

Hauteur nette

H = 127 mm

Disque

61.8

Disque

50


89/128


1.27 mm/mnVitesse depoinonnement

50 mm49.6 mm50 mm49.6 mmSection du

piston

BS1377-4

ASTMD1883

NF EN13286-47

NF P94-093

90-

P o i n o n

Anneau de

surcharge

Mcanisme depoinonnement

Moule CBR

Sol

Expression des rExpression des rsultatssultats


90/128



En fonction des indices portants Californiens ou desindices de portance immdiate attendus, exercer le

cas chant sur le piston une force :

NF EN 13286-47

- indice jusqu 5 % : 10 N

-indice suprieur 5 % : 40 N


91/128


LLindice recherchindice recherchest dest dfini conventionnellement commefini conventionnellement commetant la plus grande valeur, exprimtant la plus grande valeur, exprime en pourcentage, dese en pourcentage, des

deux rapports ainsi calculdeux rapports ainsi calculs:s:

ARef.

KN)(entenfoncemend'mm2.5npntratiodeEffortx100

BRef.

KN)(entenfoncemend'mm5npntratiodeEffortx100

20202019.93Ref. B

13.213.3513.213.35Ref. A

BS1377-4

ASTMD1883

NF EN13286-47

NF P94-093

Essai dEssai dimbibition : durimbibition : dure 4 jourse 4 jours


92/128


Essai dEssai dimbibition : durimbibition : dure 4 jourse 4 jours

Comparateur

Surcharge annulaire

Disque perfor de gonflement

Papier filtre

Moule CBR

Eau

Imbibition et gonflement

CorrectionCorrection ventuelleventuelle


93/128


CorrectionCorrectionventuelleventuelle



94/128



Niveaux des indices CBR ou IPI % le plus proche

0 9 : arrondir 0,5% le plus proche10 29 : arrondir 1% le plus proche

29 : arrondir 5% le plus proche

Essai CBR inEssai CBR in--situsitu


95/128


Essai CBR inEssai CBR in situsitu

Norme BS 1377-9

Essai CBR inEssai CBR in--situsitu


96/128


Essai CBR inEssai CBR in situsitu

Norme BS 1377-9Dmax= 20 mmAnneaux de surcharge : 4.5 kg

exercer sur le piston une force :

-CBR < 5 % : 10 N

-CBR de 5 30 % : 50 N

-CBR > 30 % : 250 N

Vitesse dessai : 1 mm/mn

CO C G C


97/128


LE COMPACTAGE EN CHANTIERLE COMPA CTAGE EN CHANTIER ::LLquipement de compactage ainsi que le principe dequipement de compactage ainsi que le principe decompactage peut diffcompactage peut diffrer si nous sommes en prrer si nous sommes en prsencesence

ddun sol grenu ou dun sol grenu ou dun sol fin.un sol fin.

C o m p a ct eu rs d yn a m i q u e sC o m p a ct eu rs d yn a m i q u e s ::rouleau vibrantrouleau vibrantplaque vibranteplaque vibrante

compacteurcompacteurimpact (espace restreint)impact (espace restreint)Etc.Etc.

Com pacteurs stat iquesCom pacteurs stat iques ::rouleau lisserouleau lisse

rouleau pneumatiquerouleau pneumatiquetracteur sur chenillestracteur sur chenillesEtc.Etc.


98/128


CONTROLE DU COMPACTAGE :CONTROLE DU COMPACTAGE :


99/128


CONTROLE DU COMPACTAGE :CONTROLE DU COMPACTAGE :

Contrle par m esure deContrle par m esure de d et d e wd et d e w ::


100/128


Contrle par m esure deContrle par m esure de d et d e w d et d e w ::


101/128


--Con trle par mesu re deCont rle par mesu re de d et d e w d et d e w ::

MM thode du densi tomthod e du densi tom t ret re m e m b ra n e m e m b ra n e --NF P 94NF P 94--061061--22 ::

Le principe de cette mLe principe de cette mthode est la mesure du volume d'unthode est la mesure du volume d'untrou, de 1trou, de 13 litres, creus3 litres, creusdans le sol et connaissant ledans le sol et connaissant lepoids du matpoids du matriau extrait, on driau extrait, on dtermine la masse volumiquetermine la masse volumique

en place du maten place du matriauriautuditudi

Rubber Rubber --Bal lonBal lon MethodMethod A STM D 2176ASTM D 2176 ::

-- Contr le par mesu re deCon trle par mesu re de d et d e w d et d e w ::


102/128


p


103/128


-- Con trle par mesu re deCon trle par mesu re de d et d e w d et d e w : M: M tho de du cne dethod e du cne de

sable sable N o rm e N F P 9 4 N o rm e N F P 94 --061061--33

ASTM 1556ASTM 1556

B S 1377BS 1377--99

Rcipient

Cne

Trou


104/128



105/128


-- Contr le par mesu re deCon trle par mesu re de dd et d e w et d e w ::MM thod e de la t rous se cou pantethod e de la t rous se coup ante --NF P 94NF P 94--053053 ::

On dOn dtermine le poids volumique du sol en prtermine le poids volumique du sol en prlevant unlevant unchantillon non remanichantillon non remaniau moyen d'un anneauau moyen d'un anneau

volumvolumtrique, c'esttrique, c'est----dire d'un cylindre biseautdire d'un cylindre biseaut, de volume, de volume

connu. La masse de l'connu. La masse de l'chantillon est obtenue par pesage.chantillon est obtenue par pesage.

Le volume est calculLe volume est calculpartir de donnpartir de donnes ges gomomtriques detriques de

la trousse coupante ou du moule qui contient l'la trousse coupante ou du moule qui contient l'chantillon.chantillon.


106/128


Pour les trois mPour les trois mthodes, le degrthodes, le degrde compactage sede compactage se

calcule par rapportcalcule par rapportune valeur de rune valeur de rffrence donnrence donne pare parles essais de laboratoire (essai Proctor).les essais de laboratoire (essai Proctor).

100d

elaboratoirchantier(%)compactagedeDegr d

q3: objectif pour les couches de forme


107/128


d

Z

4 Cm

4 Cm

dfc

dm

Couche

compacte

dm98,5 % etdfc96 %

q4: objectif pour les couches de remblai :dm95 % etdfc 92 %


108/128


Essai de plaque NF P 94 117Essai de plaque NF P 94 117--11::Sols : reconnaissance et essaisSols : reconnaissance et essais

Portance des platesPortance des plates--formesformes

Module sous chargement statiqueModule sous chargement statiquela plaque (EV2)la plaque (EV2)


109/128


Essai de plaque NF P 94 117Essai de plaque NF P 94 117--11::L'essai s'applique aux platesL'essai s'applique aux plates--formes d'ouvrages deformes d'ouvrages de

terrassement et d'assainissement destinterrassement et d'assainissement destineseslalaconstruction d'infrastructures routiconstruction d'infrastructures routires, ferroviaires,res, ferroviaires,aaroportuaires et rroportuaires et ralisalises avec les mates avec les matriaux driaux dfinisfinisdans la classification de la norme NF P 11dans la classification de la norme NF P 11--300300l'exception de ceux comportant desl'exception de ceux comportant desllments dont lements dont leDDmaxmaxexcexcde 200 mm.de 200 mm.La valeur maximale du module pouvant tre mesurLa valeur maximale du module pouvant tre mesure pare parcet essai est de 250 MPa.cet essai est de 250 MPa.LeLeModule sous chargement statiqueModule sous chargement statiquela plaquela plaquenene

caractcaractrise pas l'rise pas l'tat de compacittat de compacitdes sols situdes sols situs sous las sous laplateplate--forme auscultforme ausculte.e.


110/128


Essai de plaque NF P 94 117Essai de plaque NF P 94 117--11::Cet essai consisteCet essai consistemesurer les tassements dmesurer les tassements dune plaqueune plaque

circulaire sous lcirculaire sous laction daction dune charge croissante et deune charge croissante et deddfinir des modules de dfinir des modules de dformation pour des cycles deformation pour des cycles dechargementchargement--ddchargement.chargement.Pour une application de contrle de compactage, lPour une application de contrle de compactage, lessaiessaipermet de dpermet de dterminer leterminer lem o d u l e d e d m o d u l e d e d format ion stat iqueform ation stat ique

la plaqu ela plaqu e

dd

une plateune plate

--forme.forme.

LLessai consisteessai consistecharger une plaque circulaire rigidecharger une plaque circulaire rigidel'aide d'un vl'aide d'un vrin qui, grin qui, gnnralement, prend rralement, prend raction sur unaction sur unvvhicule lesthicule lest. L'enfoncement de la plaque est mesur. L'enfoncement de la plaque est mesurparpartrois comparateurs non influenctrois comparateurs non influencs par le mouvement dus par le mouvement dusol.sol.


111/128


NF P 94117 1


112/128


NF P 94117-1

Plaque : diamtre 600 mm

La mesure peut tre ralise :

soit en un point seulement, situ moins de 2 cm du

centre de la plaque ;

soit en trois points sur la priphrie de la plaque disposs 120 10 et gale distance du centre de la plaque ( 5

mm).

On applique une pression de 0.25 MPa, puis on mesureOn applique une pression de 0.25 MPa, puis on mesurell f t d l l d l l lenfoncement de la plaque dans le sol par l i tintermdi i ddiaire des


113/128


llenfoncement de la plaque dans le sol par lenfoncement de la plaque dans le sol par l intermintermdiaire desdiaire descomparateurs.comparateurs. Soi t Z Soi t Z 00..On annule ensuite la chargeOn annule ensuite la charge;;

On recharge pour appliquer une pression de 0.20 MPa puis onOn recharge pour appliquer une pression de 0.20 MPa puis onmesure lmesure lenfoncement de la plaque dans le sol.enfoncement de la plaque dans le sol. Soi t Z Soi t Z 11..On annule de nouveau la chargeOn annule de nouveau la charge;;Le module de dLe module de dformation (en MPa)formation (en MPa)la plaque est donnla plaque est donn parparla formulela formule::

AvecAvec Zi =Zi = ddformation du solformation du sol (en m), moyenne des lectures(en m), moyenne des lecturessur les trois comparateurs.sur les trois comparateurs. : coefficient de Poisson pris: coefficient de Poisson prisgalgal0.250.25 : diam: diamtre de la plaque en mtre de la plaque en m

qq: contrainte appliqu: contrainte applique ( MPa)e ( MPa)

iiVi

Z

q..74.0

Z.4

.q).1.(E


114/128



115/128


Poutre de Benkelman


116/128


On notera que:

EV2 < 5 MPa, sol trs dformable (portance 0)

5 MPa < EV2 < 20 MPa, sol dformable (portance 1)

20 MPa < EV2 < 35 MPa, sol dformable (portance 2)

35 MPa < EV2 < 50 MPa, sol peu dformable (portance 3)

EV2 > 50 MPa, sol trs peu dformable (portance 4)

Pour une chausse de trafic > T3

20 MPa < EV2 < 50 MPa : PF1

50 MPa < EV2 120 MPa : PF3

Essai de plaque NF P 94 117Essai de plaque NF P 94 117 33 :


117/128


Essai de plaque NF P 94 117Essai de plaque NF P 94 117--33::Sols : reconnaissance et essaisSols : reconnaissance et essais

Portance des platesPortance des plates--formesformesCoefficient de rCoefficient de raction de WAESTERGAARD sousaction de WAESTERGAARD sous

chargement statique de plaquechargement statique de plaque

NF P 94 117NF P 94 117 33 :


118/128


NF P 94 117NF P 94 117--33::Sols : reconnaissance et essaisSols : reconnaissance et essais

Portance des platesPortance des plates--formesformesCoefficient de rCoefficient de raction de WAESTERGAARD sousaction de WAESTERGAARD sous

chargement statique de plaquechargement statique de plaque

Plaque : Essai Westergaard


119/128


-Diamtre 600 mm

-Diamtre 750 mm

-Diamtre 762

L'essai s'applique aux platesL'essai s'applique aux plates--formes destinformes destineseslalaconstruction des dallagesconstruction des dallagesusage dusage dhabitation ouhabitation ouindustriels avec les matindustriels avec les matriaux avecriaux avecDDmaxmax< 200 mm.< 200 mm.La valeur maximale du module pouvant tre mesurLa valeur maximale du module pouvant tre mesureepar cet essai est de 350 MPa.par cet essai est de 350 MPa.

Cet essai ne sCet essai ne sapplique pas pour les plates formesapplique pas pour les plates formesroutiroutires ou ferroviairesres ou ferroviaires

Essai NF P 94 117Essai NF P 94 117--22 ::


120/128


Essai NF P 94 117Essai NF P 94 117 22::Sols : reconnaissance et essaisSols : reconnaissance et essais

Portance des platesPortance des plates--formesformesModule sous chargement dynamiqueModule sous chargement dynamique


121/128


Essai NF P 94 117Essai NF P 94 117--22::L'essai s'applique aux platesL'essai s'applique aux plates--formes d'ouvrages deformes d'ouvrages de

terrassement et d'assainissement destinterrassement et d'assainissement destineseslalaconstruction d'infrastructures routiconstruction d'infrastructures routires, ferroviaires,res, ferroviaires,aaroportuaires et rroportuaires et ralisalises avec les mates avec les matriaux driaux dfinisfinisdans la classification de la norme NF P 11dans la classification de la norme NF P 11--300300l'exception de ceux comportant desl'exception de ceux comportant desllments dont lements dont leDDmaxmaxexcexcde 200 mm.de 200 mm.LeLeModule sous chargement statiqueModule sous chargement statiquela plaquela plaquenenecaractcaractrise pas l'rise pas l'tat de compacittat de compacitdes sols situdes sols situs sous las sous laplateplate--forme auscultforme ausculte.e.


122/128


Essai NF P 94 117Essai NF P 94 117--22::Deux types de matDeux types de matrielriel

DYNAPLAQUE 1 : pouvant mesurer des modules de 20DYNAPLAQUE 1 : pouvant mesurer des modules de 20100 MPa100 MPa

DYNAPLAQUE 2 : pouvant mesurer des modules de 20DYNAPLAQUE 2 : pouvant mesurer des modules de 20

250 MPa250 MPa

Essai NF P 94 117Essai NF P 94 117--22: DYNAPAQUE 1: DYNAPAQUE 1


123/128


0H

HtK

EDYN1= f(K)

Essai NF P 94 117Essai NF P 94 117--22::DYNAPLAQUE 2 :DYNAPLAQUE 2 :


124/128


DYNAPLAQUE 2 :DYNAPLAQUE 2 :

VIDEO

Norme XP P 94-063t l d l lit d t


125/128


contrle de la qualit de compactagemthode au pntromtre dynamique nergie

constante

Norme XP P 94-063Cet essai s'applique au contrle du compactage de


126/128


Cet essai s applique au contrle du compactage deremblais courants et celui des remblais de fouilles et detranches.La mthode permet d'utiliser les pntromtresdynamiques dans l'une ou plusieurs des fonctionssuivantes :valuer les paisseurs de couche (fonction A) ;

vrifier que l'objectif de densification vis est atteint(fonction B).Dans ce dernier cas, il est ncessaire d'identifier, declassifier les matriaux selon la norme NF P 11-300, et deconnatre les objectifs de densification q2, q3, q4, tels

que dfinis dans la norme NF P 98-331vrifier que le compactage est conforme celui ralissur une planche de rfrence (fonction C).

COMPACIMTRE


127/128



128/128

MERCI POUR VOTREATTENTION

Documents

géotechnique routiere