de l’AIPCR - ATR-Tunisie

Les bonnes pratiques pour les terrassements et les routes

rurales

Séminaire international de l’AIPCR

Syndicat Professionnel des Terrassiers de France Tunis, le 16.11.2018 Chairman Technical Commitee CEN/TC 396 « Earthworks »

Tunis, Tunisie, 14 - 16 Novembre 2018 à l’hôtel Golden Tulip El Mechtel Tunis

Présentation du Manuel Terrassement Mr. Guy RAOUL Ingénieur Conseil

Manuel Terrassement

Conception et réalisation d'ouvrages en terre

(infrastructures routières)

COMITÉ TECHNIQUE TC 4.4 DE L’AIPCR « TERRASSEMENTS ET ROUTES NON REVÊTUES »

COMITÉ TECHNIQUE CM8 DE L’AIPCR COMITÉ FRANÇAIS « TERRASSEMENTS »

Les bonnes pratiques pour les terrassements et les routes rurales, Tunisie 14-16 nov. 2018

Structure du Manuel Terrassement

Partie 1 Considérations générales

Partie 2 Développements techniques particuliers

2/A Les matériaux

2/B Le traitement des matériaux

2/C Le projet de terrassement

2/D La réalisation des terrassements et contrôles

2/E Aspects environnementaux

2/F Les terrassements dans la construction de

routes non revêtues

2/G Méthodes et techniques innovantes


Publication du Manuel Terrassement

sur le site PIARC

Partie 1 Considérations générales

A partir de Décembre 2018 en Versions française,

anglaise et espagnole.

Partie 2 Développements techniques particuliers

2/A à 2/D

Disponible en Version française en Janvier 2019

Publication après traduction en anglais et en

espagnol

2/F et 2/G

Les Parties 2/F et 2/G sont à compléter par de

nouvelles contributions attendues de pays membres de

l’AIPCR


Recueil de règles de l’art, de bonnes pratiques, …pour

sensibiliser les lecteurs sur la gestion du Terrassement, au stade

de la conception des ouvrages en terre, du projet et de la

réalisation des terrassements.

Ensemble de méthodes et techniques spécifiques

Intérêt du Manuel

Regrouper toutes les connaissances techniques mises en

commun dans le domaine du Terrassement depuis 25 ans dans

l'AIPCR.

Apport complémentaire de différents pays membres de

nouvelles références provenant de guides, spécifications

techniques, normes, …

Contenu du Manuel


Sources

o Rapports techniques « AIPCR » concernant terrassement,

couche de forme, drainage, conditions climatiques, …

o Séminaires internationaux ou autres évènements

auxquels s’est

associé l’AIPCR, ...

o Etudes de cas et retours d’expériences

Référence récente importante :

o Norme européenne « Terrassements »

Documents élaborés par le Comité Technique

CEN/TC 396

« Earthworks » (Secrétariat AFNOR).

Contenu du Manuel


Normes européennes Terrassements (Earthworks)

Série EN 16907

Publiées en Décembre 2018

Partie 1 : Principes et règles générales

Partie 2 : Classification des matériaux

Partie 3 : Procédés de construction

Partie 4 : Traitement à la chaux et/ou aux liants

hydrauliques

Partie 5 : Contrôle et suivi de la qualité

Partie 6 : Réalisation de terre-plein par matériaux de

dragage

Normalisation européenne


Normes européennes Terrassements (Earthworks)

Série EN 16907

Projet de norme en cours d’enquête CEN

Partie 7 : Placement hydraulique d’excédents miniers

Elaboration en cours

Partie 8 : Méthodes d’essais

Rapport technique en cours d’élaboration

Sous-produits industriels et matériaux recyclés

(Matériaux alternatifs industriels et recyclés)



Domaine d’application de la Norme “Terrassement”

Infrastructures de transport

Routes et Autoroutes

Lignes ferroviaires et Lignes à grande vitesse (LGV)

Aéroports

Voies d’eau, canaux

Autres ouvrages

Zones aéroportuaires et portuaires

Endiguements / protections en site fluvial et maritime

Barrages en terre et en enrochements

Plate-formes logistiques, commerciales, grands immeubles,…

Ouvrages environnementaux : merlons paysagers, centres

d’enfouissement techniques, …

Nota. Les digues et les barrages, nécessitent des terrassements qui ont des exigences spécifiques de conception et de construction



Terrassement : activité économique majeure dans le

domaine des infrastructures et des aménagements

(Earthworks)

Terrassement : procédé de construction spécifique

(Earthworks)

Objectif : La construction d’ouvrages en terre

(Earth-structures)

Définitions du Terrassement


Ensemble d'opérations composites

Procédé de réalisation qui comprend :

l'extraction, le chargement, le transport

la transformation et l'amélioration

la mise en œuvre, la stabilisation et le compactage

de matériaux

o naturels (sols et roches)

o secondaires ou recyclés

Les travaux sont éventuellement réalisés sous l’eau

Procédé de construction du Terrassement


Conception et réalisation des ouvrages en terre qui constituent

l’ensemble de l’infrastructure routière

Ouvrages en terre élémentaires :

o Déblais

o Remblais

Procédé de construction de façon à obtenir des déblais et des

remblais stables et durables.

Structure support de chaussée :

o plateforme supérieure des terrassements

o couche de forme,

o éventuellement couche d’assise de chaussée en matériaux

naturels traités

Conception d’ouvrages en terre


Il convient de distinguer :

La conception des ouvrages en terre en termes de

stabilité et de déformation (Mécanique des sols et des

roches) dont le Manuel rappelle succinctement les bases.

La conception géotechnique et structurelle fournit les

spécifications concernant les propriétés et les fonctions de

l’ouvrage achevé (géométrie, rigidité, portance,

perméabilité, …)

Conception d’ouvrages en terre


Référence AIPCR


Matériaux

Matériaux naturels / Sols et roches

o Cas des matériaux aptes suivant les spécifications

o Cas des matériaux en limite des spécifications :

matériaux marginaux

o Cas particulier des matériaux latéritiques (rencontrés en

grandes quantités dans certains continents)

Matériaux alternatifs

Il s’agit notamment de matériaux « artificiels » ou

recyclés pouvant être utilisés en technique routière,

principalement à proximité des lieux de production ou de

stockage.

Déchets

Sols pollués


Le Manuel présente une comparaison des spécifications et

normes dans le domaine des terrassements, notamment en

matière de classification des matériaux

Différentes approches suivant les pays / Exemples

Type USA (US, Amérique du Sud et du Nord, Asie,..)

Australie, partiellement Grèce, Italie, Allemagne,…)

Type France (France, Belgique, Afrique du Nord,…)

Afrique francophone / guides CEBTP pour pays

tropicaux en instance de révision

Type UK (UK, certains pays Européens,…)

Normalisation Européenne « Terrassements »

Classifications de matériaux


Sols et roches

Evolutifs ou fragmentables

A composés particuliers (sulfates, sulfures, matières

organiques, gypse, …)

Trop humides

Trop secs

Très argileux

Homométriques, mal charpentés,…

Les familles de matériaux marginaux


Principaux matériaux Sous-produits industriels / procédés thermiques et chimiques laitiers de haut-fourneau laitiers d'aciéries cendres volantes Mâchefers d’incinération d’ordures ménagères (MIOM ou MIDND) (Problématique mondiale)

Sous-produits miniers schistes houillers

Produits de démolition

Matériaux naturels renfermant des matières organiques Matériaux divers hors spécifications Déchets de mines et de carrières sédiments de dragage

Résidus d’origines diverses Pneus

Matériaux alternatifs


Exemple : Spécification PG-3 Espagne


Traitement


Définitions AIPCR :

Traitement (Treatment) : terme général pour désigner un procédé

consistant à modifier un matériau donné afin qu’il puisse remplir les fonctions

auxquelles on le destine.

Amélioration (Improvement) : opération qui consiste à améliorer les

propriétés physiques d’un sol – comme la teneur en eau naturelle, la plasticité, la

sensibilité à l’eau et au gel, l’aptitude au compactage – par l’addition d’un liant. La

quantité de liant ajoutée est cependant insuffisante pour obtenir un durcissement

significatif et durable.

Stabilisation (Stabilization) : opération qui consiste à augmenter très

sensiblement (généralement à moyen ou à long terme) les caractéristiques

mécaniques d’un sol, de manière à l’amener dans un état définitif de stabilité, en

particulier vis à vis de l’action de l’eau et du gel. Elle permet d’obtenir de manière

permanente des performances mesurables par des méthodes propres aux matériaux

solides.

Traitement


Définitions Traitement


Techniques les plus utilisées pour valoriser l’emploi de matériaux

naturels marginaux du site (remblais, PST, couches de forme, assises

de chaussées) et l’emploi de matériaux alternatifs

Progrès innovants développés par :

Meilleure connaissance des aptitudes au traitement

Optimisation des méthodes

Evolution des produits liants

o Les plus utilisés dans le monde : chaux sous diverses forme et

ciments

A noter depuis plusieurs années, utilisation de liants hydrauliques routiers

(LHR) mis au point par les industriels (En France, en Europe,..) et fabriqués

pour des emplois spécifiques de traitement de sols

Evolution des matériels de l’atelier de traitement

Gains en précision Gains en potentiel de malaxage

Traitement


Traitement

Méthodes de traitement

traitement à la chaux vive, traitement aux liants hydrauliques, traitement

mixte

Études de traitement

des matériaux mis en remblais, des matériaux mis en couche de forme

Aptitude au traitement

Essai spécifique d’aptitude au traitement d’un sol (pouvant déceler la

présence de composés particuliers pénalisants)

Études de formulation (3 niveaux envisagés)

le niveau 1 qui permet de vérifier l’adéquation des performances

obtenues avec les objectifs fixés

le niveau 2 qui comporte la détermination des dosages en liants et

l’optimisation des performances à atteindre ;

le niveau 3 qui concerne le dimensionnement des couches de formes

en fonction du calcul des structures de chaussées.


La stratégie du Terrassement est fondée essentiellement sur deux études :

mouvement des terres optimisé en :

oréutilisation des matériaux du site en fonction de leur destination,

éventuellement transformés (aération, traitement aux liants, élaboration…)

odistances de transport

oconditions de circulation (pistes)

planification des travaux permettant d’optimiser les délais :

omoyens adaptés (matériel, personnel)

osolutions techniques et périodes d’exécution des travaux en fonction de la

sensibilité des matériaux (eau, précipitations, températures, gel)

Ces études s’appuient en priorité sur les données suivantes :

géométriques : terrain naturel, emprises, ouvrages

données géologiques et géotechniques, météorologie

dispositifs d’ assainissement et drainage

Etudes de Terrassement


Les opérations de terrassement ont un impact immédiat sur

les circulations d’eau souterraines et superficielles.

Nature des travaux à réaliser :

Rétablissements des écoulements naturels

Assainissement : eaux de surface

o Assainissement en phase construction et en service

o Prévenir les pollutions éventuelles.

Drainage : eaux internes

o Gestion des eaux souterraines.

o Dispositifs de drainage, pouvant être soit provisoires soit

définitifs

o Objectif : capter les eaux pour pérenniser les

caractéristiques des ouvrages

Assainissement et drainage


Etudes géotechniques

Importance déterminante dans la réussite du projet.

Elles permettre de gérer :

l’utilisation optimale des matériaux du site

la stabilité des ouvrages

la participation des couches structurantes au

dimensionnement des structures de chaussées

Différentes étapes d’études des matériaux (sols et

roches)

Etudes géologiques et hydrologiques :

Etudes géotechniques :

o Identification des matériaux o Classification des matériaux


Dispositions constructives remblais

Remblais d'infrastructure La section transversale des remblais d'infrastructure (pour les autoroutes, les voies ferrées, …) peut être divisée pour former les zones suivantes

la base (A)

le noyau (B)

les encagements (zones latérales) (C)

la zone supérieure (D)


Dimensionnement des chaussées


Dimensionnement des chaussées

Objectif : optimisation économique de la structure de

chaussée

Prise en compte pour le calcul du dimensionnement de la

chaussée des parties structurantes du Terrassement

Partie Supérieure du Terrassement (PST)

Couche de forme

Le cas échéant couche de fondation en matériaux

traités

Le dimensionnement tient compte notamment de la

portance et de la résistance au gel

( Vérification gel-dégel) au niveau de :

L’ arase de terrassement La plate-forme support de chaussée


Dimensionnement des couches de forme

traitées

Rt Résistance à la traction MPa

E module d’élasticité Mpa

Mesures à 28 jours et 90 jours

La connaissance de la classe

mécanique du matériau traité et

celle de la classe d’arase permet

le dimensionnement de la couche

de forme traitée, en fonction du

niveau de plate-forme visé

Exemples de zones définissant la classe

mécanique des matériaux traités en fonction

du couple Rt / E


Réalisation


Réalisation / Adéquation du matériel


Réalisation / Adéquation du matériel

Le projet d’utilisation des matériaux

dans le mouvement des terres et le

planning détermine le choix des

techniques et du matériel et les

conditions de réalisation des

opérations du terrassement :


Contrôles

Les « méthodes d’essais » relatives au contrôle des

terrassements sont réparties en trois groupes :

contrôles d’identification des matériaux

contrôles de mise en œuvre

Le compactage requis des matériaux permet d’assurer la

stabilité du massif remblai .L'utilisation de l‘Optimum

Proctor permet d'obtenir ce résultat.

contrôles de matériels


Contrôles d’identification des matériaux

Principales méthodes d’essais utilisées

Analyses granulométriques

Limites d’Atterberg (Indice de plasticité Ip) ou

Valeur au bleu de méthylène d’un sol (VBS) (*)

Teneur en eau

Essai Proctor Normal et Modifié

CBR immersion ou Indice IPI (Indice portant immédiat) (*)

Essai Los Angeles

Essai d’usure Micro Deval en présence d’eau

Fragmentabilité des matériaux rocheux (*)

Dégradabilité des matériaux rocheux (*)

…

(*) Méthodes d’essais des nouvelles normes européennes


Contrôles de mise en œuvre

Principales méthodes d’essais utilisés pour le contrôle

Contrôle de la qualité de compactage Mesures de densité en place

densitomètre à membrane

gammadensimètre

pénétromètre dynamique …

Détermination de la qualité de compactage Contrôle de compactage en continu (CCC) (*)

Méthode du Q/S (*)

Contrôle de la portance Essais de plaque

Déflexion

CBR ….

(*) Méthodes d’essais des nouvelles normes européennes


Aspects environnementaux

Objectif général

Concevoir, construire, aménager et entretenir des infrastructures routières

performantes sur le plan économique, responsables sur le plan social et

respectueuses de l’environnement.

Principaux enjeux pour le Terrassement

Préservation des ressources non renouvelables

Par la valorisation de matériaux disponibles sur le projet. Cette

valorisation permet de diminuer les transports induits par le projet.

Objectif : Tendre vers le ré-emploi ou la valorisation de 100% des

matériaux géologiques naturels excavés sur les chantiers

Valorisation de matériaux alternatifs

Cette utilisation permet dans le même temps d’éliminer des

déchets.


Aspects environnementaux Principaux enjeux pour le Terrassement

Réduire la consommation d’eau sur les chantiers

de terrassement

Réduire les émissions de gaz a effet de serre et la

consommation d’énergie

o Bilan et suivi des émissions de gaz à effet de serre

o Bilan équivalent carbone (ou équivalent CO2)

Préserver la biodiversité et les milieux naturels

Accroitre la performance environnementale de

l’activité Terrassement

. Outil de mesure,

Mise en place d'un ≪ Eco-comparateur ≫

comportant des indicateurs de performance

environnementale


Enjeux stratégiques du Terrassement

Cercle vertueux de la conception jusqu’ au projet et à la réalisation

Optimiser l’utilisation des matériaux locaux avec un objectif recherché

de 100%

o Considérer les déblais comme des ressources en matériaux

destinés,suivant leur qualité, aux besoins du projet :

o remblais, couches de forme, voire couches d’assises de

chaussées,

o remblais particuliers

o aménagements paysagers sur le site,…

Distribution des matériaux suivant le mouvement des terres

optimisé

Etudes géotechniques performantes pour l’utilisation de :

o Matériaux aptes aux besoins suivant spécifications

o Matériaux marginaux suivant études spécifiques

o matériaux alternatifs


Enjeux stratégiques du Terrassement

Stratégie qui conduit à :

Economie du projet

Contribution au développement durable

o Préservation des ressources naturelles

o Diminution des transports


Merci pour votre attention

Thank you for attention

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