Dimensionnement desstructures de chaussées
CLASSIFICATIONCLASSIFICATION «« GMTRGMTR »»DES SOLS ET DES ROCHESDES SOLS ET DES ROCHES
CHAPITRECHAPITRE IIIIII
CLASSIFICATIONCLASSIFICATION «« GMTRGMTR »»DES SOLS ET DES ROCHESDES SOLS ET DES ROCHES
Terminologie
Sols meublesII s´agit de matériaux naturels, constitués degrains pouvant se séparer aisément par simpletrituration ou éventuellement sous l´action d´uncourant d´eau. Ces grains peuvent être dedimensions très variables, allant des argiles auxblocs.Les sols meubles sont de nature géologiquediverse : alluvions, matériaux meublessédimentaires,... ;Ils correspondent aux classes A, B, C et Ddéfinies ci-après. Leur pourcentage de matièresorganiques est inférieur ou égal à 3 %.
Sols meublesII s´agit de matériaux naturels, constitués degrains pouvant se séparer aisément par simpletrituration ou éventuellement sous l´action d´uncourant d´eau. Ces grains peuvent être dedimensions très variables, allant des argiles auxblocs.Les sols meubles sont de nature géologiquediverse : alluvions, matériaux meublessédimentaires,... ;Ils correspondent aux classes A, B, C et Ddéfinies ci-après. Leur pourcentage de matièresorganiques est inférieur ou égal à 3 %.
TerminologieMatériaux rocheuxs
Il s´agit des matériaux naturels comportant unestructure qui ne peut être désagrégée par simpletrituration ou sous l´action d´un courant d´eau ;leur utilisation implique une désagrégationmécanique préalable par minage ou emploid´engin d´extraction de forte puissance.
Les matériaux rocheux correspondent à la classeR définie ci-après ; ils ont pour origine l´ensembledes roches sédimentaires, magmatiques etmétamorphiques.
Matériaux rocheuxsIl s´agit des matériaux naturels comportant unestructure qui ne peut être désagrégée par simpletrituration ou sous l´action d´un courant d´eau ;leur utilisation implique une désagrégationmécanique préalable par minage ou emploid´engin d´extraction de forte puissance.
Les matériaux rocheux correspondent à la classeR définie ci-après ; ils ont pour origine l´ensembledes roches sédimentaires, magmatiques etmétamorphiques.
TerminologieSols organiques
II s´agit de sols ayant un pourcentage de matièresorganiques supérieur à 3 %
Sous-produits industrielsIl s´agit de matériaux, produits de l´activitéhumaine, d´origines diverses pouvant être utilisésen remblais et en couches de forme.Les sols organiques, les sous-produitsindustriels correspondent à la classe F définie ci-après.
Sols organiquesII s´agit de sols ayant un pourcentage de matièresorganiques supérieur à 3 %
Sous-produits industrielsIl s´agit de matériaux, produits de l´activitéhumaine, d´origines diverses pouvant être utilisésen remblais et en couches de forme.Les sols organiques, les sous-produitsindustriels correspondent à la classe F définie ci-après.
CLASSIFICATION DESCLASSIFICATION DESSOLS ET DES ROCHESSOLS ET DES ROCHES
Sols meubles
(A, B, C, D)
SOLS
Sols organiques et sousproduits industriels (F)
Matériaux rocheux (R)
Paramètres de classificationParamètres de classificationdes sols meublesdes sols meubles
Paramètres de classificationParamètres de classificationdes sols meublesdes sols meubles
Paramètres de natureParamètres de natureCe sont des paramètres intrinsèques ; ilsne varient pas, ou peu, ni dans le temps niau cours des différentes manipulations quesubit le sol au cours de sa mise en oeuvre.
Les paramètres de nature considérés dansla classification des sols sont la granularitéet l’argilosité: l´indice de plasticité et lavaleur au bleu de méthylène du sol.
Ce sont des paramètres intrinsèques ; ilsne varient pas, ou peu, ni dans le temps niau cours des différentes manipulations quesubit le sol au cours de sa mise en oeuvre.
Les paramètres de nature considérés dansla classification des sols sont la granularitéet l’argilosité: l´indice de plasticité et lavaleur au bleu de méthylène du sol.
La V.B.S caractérise mieux les sols lesmoins argileux, l'indice de plasticité (IP)caractérise mieux les sols moyennement àtrès argileux
Paramètres de natureParamètres de nature
La V.B.S caractérise mieux les sols lesmoins argileux, l'indice de plasticité (IP)caractérise mieux les sols moyennement àtrès argileux
Paramètres de natureParamètres de natureLa granularité
Le DmaxDimension maximale des plus gros élémentscontenus 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 élémentsblocailleux (Classe C) (> 50 mm).
La granularité Le DmaxDimension maximale des plus gros élémentscontenus 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 élémentsblocailleux (Classe C) (> 50 mm).
Pour les sols de la classe C (sols comportant des fines etdes gros éléments, deux sous-classes sont distinguéesselon l´importance de la fraction 0/50 mm :
la sous-classe C1 possédant une importantefraction 0/50 mm (≥ 70%) .
la sous-classe C2 possédant une faible fraction0/50 mm (≤ 70%).
Pour tenir compte des caractéristiques de la fraction 0/50mm, l´identification des sols de la classe C est précisée àl´aide d´un double symbole du type C1Ai, C1Bi, C2Ai ouC2Bi, Ai ou Bi étant la classe de la fraction 0/50 mm dumatériau considéré.
Pour les sols de la classe C (sols comportant des fines etdes gros éléments, deux sous-classes sont distinguéesselon l´importance de la fraction 0/50 mm :
la sous-classe C1 possédant une importantefraction 0/50 mm (≥ 70%) .
la sous-classe C2 possédant une faible fraction0/50 mm (≤ 70%).
Pour tenir compte des caractéristiques de la fraction 0/50mm, l´identification des sols de la classe C est précisée àl´aide d´un double symbole du type C1Ai, C1Bi, C2Ai ouC2Bi, Ai ou Bi étant la classe de la fraction 0/50 mm dumatériau considéré.
Paramètres de natureParamètres de natureLa granularité
Le tamisât à 80 m(ou pourcentage de fines)
Ce paramètre permet de distinguer les sols riches enfines, des sols sableux et graveleux
Seuils retenus :
35% : au-delà de 35 % de tamisât à 80 m, les solsont un comportement assimilable à celui de leurfraction fine.
12% : c´est un seuil conventionnel permettantd´établir une distinction entre les matériaux sableuxet graveleux pauvres ou riches en fines.
La granularité Le tamisât à 80 m
(ou pourcentage de fines)
Ce paramètre permet de distinguer les sols riches enfines, des sols sableux et graveleux
Seuils retenus :
35% : au-delà de 35 % de tamisât à 80 m, les solsont un comportement assimilable à celui de leurfraction fine.
12% : c´est un seuil conventionnel permettantd´établir une distinction entre les matériaux sableuxet graveleux pauvres ou riches en fines.
Paramètres de natureParamètres de natureLa granularité
Le tamisat à 2 mmCe paramètre permet d´établir la distinction entreles sols à tendance sableuse et les sols àtendance graveleuse.
Seuil retenu :
70% : Ce seuil permet de distinguer les solssableux (plus de 70 % de tamisât à 2mm) des sols graveleux (moins de 70% de tamisât à 2 mm).
La granularité Le tamisat à 2 mmCe paramètre permet d´établir la distinction entreles sols à tendance sableuse et les sols àtendance graveleuse.
Seuil retenu :
70% : Ce seuil permet de distinguer les solssableux (plus de 70 % de tamisât à 2mm) des sols graveleux (moins de 70% de tamisât à 2 mm).
Paramètres de natureParamètres de natureL’argilosité
L’Indice de Plasticité (IP= WL-Wp)WL: limite de liquiditéWp: limite de plasticitéSeuils retenus :
12 : limite supérieure des sols faiblementargileux
25 : limite supérieure des sols moyennementargileux
40 : limite entre les sols argileux et trèsargileux.
L’argilosité L’Indice de Plasticité (IP= WL-Wp)
WL: limite de liquiditéWp: limite de plasticitéSeuils retenus :
12 : limite supérieure des sols faiblementargileux
25 : limite supérieure des sols moyennementargileux
40 : limite entre les sols argileux et trèsargileux.
L’argilosité La Valeur de Bleu de Méthylène (VBS)
Seuils retenus :0.1 : en dessous duquel sols insensibles à l’eau0.2 : au dessus duquel apparaît la sensibilité à l’eau1.5 : seuil distinguant les sols sablo limoneux des sols
sablo argileux2.5 : seuil distinguant les sols limoneux peu plastiques
des sols limoneux moyennement plastiques6 : seuil distinguant les sols limoneux des sols argileux8 : seuil distinguant les sols argileux des sols très
argileux
L’argilosité La Valeur de Bleu de Méthylène (VBS)
Seuils retenus :0.1 : en dessous duquel sols insensibles à l’eau0.2 : au dessus duquel apparaît la sensibilité à l’eau1.5 : seuil distinguant les sols sablo limoneux des sols
sablo argileux2.5 : seuil distinguant les sols limoneux peu plastiques
des sols limoneux moyennement plastiques6 : seuil distinguant les sols limoneux des sols argileux8 : seuil distinguant les sols argileux des sols très
argileux
Paramètres deParamètres decomportement mécaniquecomportement mécanique
L´introduction dans la classification de ces paramètresrésulte du fait que des sols de nature comparablepeuvent se comporter de manière relativementdifférente sous l´action des sollicitations subies au coursde leur mise en œuvre ou sous la circulation des enginsde transport.
Ces paramètres ne sont pris en compte que pour jugerde l´utilisation possible des sols en couche de forme.
L´introduction dans la classification de ces paramètresrésulte du fait que des sols de nature comparablepeuvent se comporter de manière relativementdifférente sous l´action des sollicitations subies au coursde leur mise en œuvre ou sous la circulation des enginsde transport.
Ces paramètres ne sont pris en compte que pour jugerde l´utilisation possible des sols en couche de forme.
Paramètres deParamètres decomportement mécaniquecomportement mécanique
Los Angeles (LA) (résistance à lafragmentation)
Micro Deval en présence d’Eau (MDE)(résistance à l’usure)
Friabilité des Sables (FS) (résistance àla fragmentation d’un sable)
Seuils retenus:
45 pour les valeurs LA et MDE 60 pour les valeurs FS
Los Angeles (LA) (résistance à lafragmentation)
Micro Deval en présence d’Eau (MDE)(résistance à l’usure)
Friabilité des Sables (FS) (résistance àla fragmentation d’un sable)
Seuils retenus:
45 pour les valeurs LA et MDE 60 pour les valeurs FS
Paramètres d’étatParamètres d’état
Il s´agit des paramètres qui ne sont paspropres au sol, mais fonction del´environnement dans lequel il se trouve.
Pour les sols, le seul paramètre d´étatconsidéré dans la présente classificationest l´état hydrique ; son importance estcapitale vis-à-vis de tous les problèmesde remblai et de couche de forme.
Il s´agit des paramètres qui ne sont paspropres au sol, mais fonction del´environnement dans lequel il se trouve.
Pour les sols, le seul paramètre d´étatconsidéré dans la présente classificationest l´état hydrique ; son importance estcapitale vis-à-vis de tous les problèmesde remblai et de couche de forme.
La valeur de la teneur en eau naturelle (Wn)par rapport à celle mesurée à l'optimumProctor (Wopn)
L'indice portant Immédiat (IPI), Il caractérisela traficabilité du sol pendant les travaux demise en œuvre.
L'indice de consistance Ic
Ces paramètres d'état permettent de définir quatreétats hydriques qui sont :
Paramètres d’étatParamètres d’état La valeur de la teneur en eau naturelle (Wn)
par rapport à celle mesurée à l'optimumProctor (Wopn)
L'indice portant Immédiat (IPI), Il caractérisela traficabilité du sol pendant les travaux demise en œuvre.
L'indice de consistance Ic
Ces paramètres d'état permettent de définir quatreétats hydriques qui sont :
Paramètres d’étatParamètres d’état
h : état humide m : état d’humidité moyen s : état sec ts : état très sec
h : état humide m : état d’humidité moyen s : état sec ts : état très sec
Paramètres utilisés pourcaractériser l’état hydrique
La position de wn par rapport à wOPNexprimé par le rapport wn / wOPN
L’indice de consistance ICIC = (WL – wn) / Ip
L’Indice Portant Immédiat IPICBR immédiat sans surcharge niimmersion
Paramètres utilisés pourcaractériser l’état hydrique
La position de wn par rapport à wOPNexprimé par le rapport wn / wOPN
L’indice de consistance ICIC = (WL – wn) / Ip
L’Indice Portant Immédiat IPICBR immédiat sans surcharge niimmersion
Paramètres de classificationParamètres de classificationdes matériaux rocheuxdes matériaux rocheux
Paramètres de classificationParamètres de classificationdes matériaux rocheuxdes matériaux rocheux
Paramètres de classification des rochesParamètres de classification des roches
Classification des matériaux rocheuxd'après la nature pétrographique de laroche
Classification d'après lescaractéristiques mécaniques : DuretéLos Angeles, Usure MICRO-DEVALHumide
Pour les matériaux évolutifs :classification suivant la fragmentabilité(FR) et la dégradabilité (DG)
Classification des matériaux rocheuxd'après la nature pétrographique de laroche
Classification d'après lescaractéristiques mécaniques : DuretéLos Angeles, Usure MICRO-DEVALHumide
Pour les matériaux évolutifs :classification suivant la fragmentabilité(FR) et la dégradabilité (DG)
Cas particulier des roches évolutivesCas particulier des roches évolutives
Le caractère évolutif des roches estapprécié en laboratoire par :
Le coefficient de fragmentabilité (FR) pourl'évolution granulométrique ;
Le coefficient de dégradabilité (DG) pourl'évolution par altérabilité lors de cyclesalternés d'humidification séchage ;
Le degré de dissolution pour les rochessalines.
Le caractère évolutif des roches estapprécié en laboratoire par :
Le coefficient de fragmentabilité (FR) pourl'évolution granulométrique ;
Le coefficient de dégradabilité (DG) pourl'évolution par altérabilité lors de cyclesalternés d'humidification séchage ;
Le degré de dissolution pour les rochessalines.
Cas particulier des roches évolutivesCas particulier des roches évolutives
Seuils retenus :
FR = 7 Si FR < 7 : peu fragmentable Si FR > 7 : fragmentable
DG = 20 et 5 DG > 20 : très dégradable 5 < DG < 20 : moyennement dégradable DG < 5 : peu dégradable
Seuils retenus :
FR = 7 Si FR < 7 : peu fragmentable Si FR > 7 : fragmentable
DG = 20 et 5 DG > 20 : très dégradable 5 < DG < 20 : moyennement dégradable DG < 5 : peu dégradable
Classification des sols meublesClassification des sols meublesClasse Type de sol Sous-classe
La classe ADmax 50 mm et
tamisat à 80m > 35%
les sols fins (silts,limons, argiles,etc….)
A1, A2, A3 et A4Suivant l’importance de laplasticité
La classe BDmax 50 mm et
tamisat à 80m 35%
les sols sableux ougraveleux avecfines
B1, B2 B3, B4, B5, et B6Suivant l’importance et lescaractéristiques des fines etl’importance de la fractionsableuse
La classe BDmax 50 mm et
tamisat à 80m 35%
les sols sableux ougraveleux avecfines
B1, B2 B3, B4, B5, et B6Suivant l’importance et lescaractéristiques des fines etl’importance de la fractionsableuse
La classe CDmax > 50 mm
Matériaux d’éboulis,Tv grossiers,..
C1 et C2CiAi ou CiBi ou CiDi
La classe DDmax 50 mm et
tamisat à 80m 12%et une VBS < 0.1
Sables et gravespropres
D1 (Sables propres)D2 (Graves propres)
Classification des sols meublesClassification des sols meubles(suite)(suite)
Classe Type de sol Sous-classe
Les sols TirseuxWl – Wr > 42
(Indice d’instabilitévolumétrique)
Sols fins caractérisés par unfort gonflement
TxA3 : pour les sols avecIP 40TxA4 : pour les sols avecIP > 40
Les sols TirseuxWl – Wr > 42
(Indice d’instabilitévolumétrique)
TxA3 : pour les sols avecIP 40TxA4 : pour les sols avecIP > 40
Les sols TuffacésTaux de Ca CO3
Sols calcifiés Tf : si 50% Ca CO3 70%Tc : si Ca CO3 > 70%Soit TfAi ou TfBiSoit TcAi ou TcBi
Wr : Limite de retrait
(suite)
Classification des matClassification des matéériaux rocheuxriaux rocheux
RochesSédimentaires
Roches carbonatées
- Craies R1
- Grès calcaire- Calcarénite- Encroûtements calcaires- Calcaires marneux- Calcschistes- Calcaires durs- Calcaires dolomitiques
R2
Roches argileuses - Marnes- Schistes sédimentaires- Flyschs marneux- Argilites- Pelites
R3RochesSédimentaires
Roches argileuses - 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
Classification des matClassification des matéériaux rocheuxriaux rocheux(suite)(suite)
RochesMagmatiques etMétamorphiques
- Granite- Basalte- Diorite- QuartziteAutres roches éruptives etmétamorphiques dures
R6
RochesMagmatiques etMétamorphiques
- Granite- Basalte- Diorite- QuartziteAutres roches éruptives etmétamorphiques dures
Exemple dExemple d’’applicationapplicationDmax > 50 mm > 2mm < 0,080mm WL WP VBS w wopn IPI
6,3 0 11 77 32 21 4,5 8,5
100 19 25 8 0,18
100 15 23 68 27 13 0,8 9
63 35 31 22 30 20 0,16 1863 35 31 22 30 20 0,16 18
20 0 22 10 0,08
85 0 15 28 35 18 8
35 0 53 11 1,8 10,3 10,8
Exemple dExemple d’’applicationapplication
Sol n° Classe1 A1s2 C1B13 C1A2ts3 C1A2ts4 C2B5m5 D16 C1B6h7 B4m
La classe BLa classe B : les sols sableux ou: les sols sableux ougraveleux avec finesgraveleux avec fines
Elle contient les sols sableux et graveleux avec fines avecun D max. < 50 mm et un tamisât à 80 m inférieur ouégal à 35 %. Elle se subdivise en 6 sous-classes B1,B2,B3, B4, B5, et B6 et ce suivant l'importance et lescaractéristiques des fines et l'importance de la fractionsableuse. Ces sous classes se subdivisent en d’autressous classes et ce en fonction de la dureté ou la friabilité .L’ensemble des sous-classes se présentent comme suit :
Elle contient les sols sableux et graveleux avec fines avecun D max. < 50 mm et un tamisât à 80 m inférieur ouégal à 35 %. Elle se subdivise en 6 sous-classes B1,B2,B3, B4, B5, et B6 et ce suivant l'importance et lescaractéristiques des fines et l'importance de la fractionsableuse. Ces sous classes se subdivisent en d’autressous classes et ce en fonction de la dureté ou la friabilité .L’ensemble des sous-classes se présentent comme suit :
Classe Sous-classe Condition
B1
B11
B12
si FS 60
si FS 60
B2B21
B22
si FS 60
si FS 60
B21
B22
si FS 60
si FS 60
B3B31
B32
si LA 45 et MDE 45
si LA 45 ou MDE 45
B4B41
B42
si LA 45 et MDE 45
si LA 45 ou MDE 45
B5B51
B52
si LA 45 et MDE 45
si LA 45 ou MDE 45
Classe Sous-classe Condition
D1D11
D12
si FS 60
si FS 60
Les sous classes de laLes sous classes de la classeclasse BB
D1D11
D12
si FS 60
si FS 60
D2D21
D22
si LA 45 et MDE 45
si LA 45 ou MDE 45
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