606_04_-_Terrassement_cours

Technologie

Chapitre 04 : Les terrassements

Chapitre

LES TERRASSEMENTS

04 0.

PREAMBULE Précis de Bâtiment, pages 56 à 62 et 82 à 85

1. PRINCIPAUX TEXTES REGLEMENTAIRES (CD-reef, juin 2005) ⇒ NF P 11 301 (décembre 1994) : Exécution des travaux de terrassement – Terminologie. ⇒ NF P 94-500 (juin 2000) : Missions géotechniques - Classification et spécifications. ⇒ XP P 94-011 (août 1999) : Sols : reconnaissance et essais - Description - Identification - Dénomination des sols - Terminologie - Éléments de classification.

⇒ DTU 11.1 (DTU P94-201) (décembre 1968) : Sondage des sols de fondation (DTU retiré). ⇒ DTU 12 (DTU P11-201) (juin 1964) : Terrassement pour le bâtiment (DTU retiré).

2.

LES ROCHES 2.1. DEFINITION

Une roche est un matériau de l’écorce terrestre dont les grains ne peuvent être séparés que par des actions mécaniques fortes. 2.2. CLASSIFICATION CLASSIFICATION DES ROCHES SUIVANT LEURS ORIGINES

⇒ Roches sédimentaires : ⇒ Roches magmatiques :

roches issues de la destruction d’une autre roche souvent due à l’érosion roches issues du refroidissement du magma lors de son arrivée à la surface de l’écorce terrestre refroidissement lent " roches intensives ou cristallines refroidissement rapide " roches volcaniques

⇒ Roches métamorphiques : roches issues de la transformation des autres roches dans l’écorce terrestre Magmatiques

+......................................... ..acidité ........................................ -

Intrusives

Grossières

#

fines

#

vitreuses

#

Granite

Syénite Syénite

Diorite

Gabbro

Andésites

Basaltes

Péridotite

Volcaniques

Métamorphiques peu métamorphisées

Rhyolites Ponce

Obsidienne

#  Ardoises

(argiles)

Marbres Quartzites (calcaires) (grès) Micaschiste

moyennement métamorphisées très métamorphisées

#

Phyllades

#

Gneiss

Détritiques

#

Schistes argileux

Chimique et Biochimique

#

Trachylites

Sédimentaires

!

Grès Conglomérats Calcaires

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Pétroles et dérivés

Charbons et dérivés 1/5

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3.

Chapitre 04 : Les terrassements

LES SOLS 3.1. DEFINITION

Un sol est un matériau de l’écorce terrestre dont les grains peuvent être séparés par des actions mécaniques légères. Un sol est constitué d’éléments solides, d’eau et d’air. Il est dit "saturé" lorsque tous les vides sont remplis d’eau. 3.2. PARAMETRES PHYSIQUES

n, e, Sr , w γ  et γ d ! Précis de bâtiment, page 56 

3.3. LES CLASSEMENTS 3.3.1.

Classement granulométrique

20 mm Cailloux I Graviers

2 mm 0.2 mm 0.02 mm 0.002 mm I Gros Sables I Sables fins I Limons I Argiles ! Précis de bâtiment, page 57 

3.3.2.

Classement LCPC

Le classement du L.C.P.C (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) est très utilisé dans les travaux publics. Ce classement prend en compte la granulométrie et la plasticité des sols. Il distingue 3 grandes familles de sols : les sols grenus, les sols fins, et les sols organiques. Il est très utile pour le remblaiement et le compactage des sols. ! Précis de bâtiment, pages 58 et 59 3.3.3.

Classement selon DTU 12 (DTU retiré)

Le Classement pour le terrassement selon le DTU 12 (DTU retiré) est très utile pour l’estimation des travaux de terrassement en bâtiment. a) Terrain ordinaire :  terres végétales, sables meubles, remblais de formation récente, gravois. b) Terrain argileux ou caillouteux non compact :  argileux, pierreux ou caillouteux, tufs, marnes fragmentées, sables agglomérés par un liant argileux. c) Terrain compact : appartiennent à cette catégorie les argiles compactes, la glaise (qui est un mélange sablo-limono-argileux) et les sables fortement agglomérés. d) Roches devant être attaquées au pic ou à la pioche. Les poudingues agglomérés avec un liant naturel et attaquables au pic ou à la pioche sont rangés dans la catégorie d . e) Roches dures, exploitables au coin, à la pointerolle ou au marteau-piqueur. f) Roches très dures nécessitant l'emploi de la mine. g) Roches de sujétion : roches dont la nature nécessiterait normalement l'emploi d'un explosif, mais pour lesquelles cet emploi est interdit par le Maître de l'ouvrage, en raison de circonstances particulières. Ces roches sont signalées aux documents particuliers au marché avec leur importance probable.

3.4. LA RESISTANCE D'UN SOL 3.4.1.

Essais en laboratoire

Les plus utilisés sont le cisaillement direct (boite de Cassagrande) et l'essai triaxial. ! Précis de bâtiment, pages 60 et 61

Ces essais permettent de définir la cohésion du sol Cu et ensuite la contrainte ultime de ce sol q u. ex. : pour une semelle filante chargée verticalement à court terme D = ht de la semelle

qu = Cu + γ•D !

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3.4.2.

Essais en place (in situ)

le Pénétromètre dynamique

le Pénétromètre statique

(NF P 94111 et 111) Un mouton frappe une tige équipée d'une pointe

(NF P 94111) Un vérin enfonce une tige équipée d'une pointe

La résistance ultime du sol q u est calculée à partir de la mesure de l'enfoncement de la pointe

La résistance ultime du sol q u est calculée à partir de la contrainte de rupture exercée par la pointe

le Pressiomètre

(NF P 94110) Une sonde est descendue dans un forage. Cette sonde équipée d'une membrane exerce une pression sur les faces latérales du trou La résistance ultime du sol q u est calculée à partir de la contrainte de rupture exercée par la membrane

! Précis de bâtiment, pages 61 et 62

4.

LES TERRASSEMENTS 4.1. DEFINITION DES FOUILLES

• • • •

en excavation en rigoles en tranchées en puits ! Précis de bâtiment, page 82

4.2. LE DECAPAGE

La terre végétale doit être enlevée sur une profondeur au moins égale à 20 cm sur l’emprise des fouilles. Cette terre est généralement mise en dépôt dans un emplacement spécifié du terrain en vu d’un réemploi en fin de chantier pour modeler les espaces verts du projet. Terre végétale : terre contenant une part importante de matières organiques (humus).

4.3. L'IMPLANTATION

Une fois réalisées les opérations de démolition, l'abattage, l'arrachage des souches et l'évacuation de la végétation située dans l'emprise de la construction (hormis celle dont il est précisé dans les pièces du marché qu'elle doit être protégée), puis le décapage de la terre végétale, il faut procéder à l'implantation des fouilles. 4.4. STABILITE DES FOUILLES 4.4.1.

Le talutage

! Précis de bâtiment, pages 82 et 83

Φ ( angle de frottement int erne)   C / γ  ( cohésion / masse volumique)  ⇒ β max i ( angle de talus max i )  h hauteur du talus  L’inclinaison des talus est en général exprimé sous forme de rapport : largeur / hauteur (l’inverse de la pente)

ordre de grandeur :

terrain très stable 1/3 terrain stable 1/2 terrain peu stable 1/1 à 3/2

h l

4.4.2.

Le blindage des fouilles

L'étaiement et le blindage des fouilles et, s'il y a lieu, ceux des constructions existantes, sont réalisés de manière à empêcher tout mouvement du sol, tout dommage aux dites constructions et à éviter, en outre, tout accident aux personnes circulant dans ces fouilles et à leurs abords. !

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Les fouilles en tranchées de plus de 1,30 m de profondeur et d’une largeur inférieure au 2/3 de la profondeur doivent être blindées.

4.5. LE FOISONNEMENT DES TERRES

! Précis de bâtiment, page 83

4.6. LE MATERIEL

• •

manuel (rare) : pic, marteau pneumatique, pelle... mécanique : décapeuse, pelle hydraulique, chargeuse, bouteur, niveleuse, tombereau, dumper, compacteur, rouleau...

4.7. PRESENCE D'EAU 4.7.1.

Eaux de ruissellement extérieures (pas de nappe phréatique)

On réalise un simple drainage par des rigoles en fond de fouille qui convergent vers un puisard. L'eau s'évacue par gravité. Des rigoles en crête de fouille recueillent les eaux de ruissellement extérieures et les évacuent à une distance convenable des fouilles. 4.7.2.

Fond de fouille sous le niveau de la nappe phréatique

Il faut donc continuellement évacuer l'eau en provenance de la nappe, en réalisant un rabattement de nappe. On procède soit par assèchement de la fouille à l'aide d'un fossé en fond de fouille qui collecte les eaux, évacuées par pompage, soit par pompage par puits filtrants.

4.8. LES REMBLAIS ET LE COMPACTAGE DES REMBLAIS

Une fois l'ouvrage terminé, il faut remblayer les fouilles et/ou les tranchées. On est généralement amené à utiliser des matériaux d'apport comme : - le sablon ou un sable très fin ; - la grave : mélange reconstitué de gravier et de sable - la grave ciment : grave naturelle ou reconstituée 0/20 additionnée de ciment (3 à 4 % en poids). Les déblais (terre en excédent) beaucoup plus importants sont en partie utilisés pour remblayer les parties à rehausser et limiter les coûts de réalisation, sous réserve de certaines conditions. Pour que les sols déblayés soient aptes au réemploi, ils doivent, notamment, pouvoir être compactés soigneusement

!

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Pour contrôler le compactage des remblais, on utilise l'essai à la plaque. Pour cela on mesure la déformabilité d'un sol à laide d'une plaque rigide de rayon 60 cm sur laquelle on exerce une charge, et on mesure l'enfoncement après stabilisation. Cet essai permet de vérifier la qualité du compactage d'un remblai soit en matériaux de terrassement soit en tout venant de carrière pour assurer une bonne assise aux chaussées ou aux dallages.

5. PRESCRIPTION  Articles de la liste systématique des ouvrages pouvant concerner le terrassement 1 - TERRAIN

10 – GENERALITES 11 - PREPARATION DU TERRAIN 111 - Débroussaillage 112 - Travaux forestiers 112.1 - Abattage d'arbres 112.2 - Essouchage, transplantation 112.3 - Elagage 112.4 - Conservation de pelouse 113 - Démolitions 113.1 - Démolitions complètes de constructions 113.2 - Démolitions partielles 113.3 - Percement d'ouvertures 113.4 - Démolitions de maçonneries rencontrées dans les fouilles 113.5 - Gravois provenant des démolitions 114 - Assèchement des terrains 114.1 - Drainage 114.2 - Pompage 114.3 - Rabattement de nappe aquifère 114.4 - Remblai 115 - Désinfection de terrain 116 - Consolidations souterraines 117 - Consolidations de bâtiments

12 - CONSTITUTION DE PLATE-FORME 121 - Décapage de terre végétale 122 - Terrassement 122.1 - Manuellement 122.2 - Au coin, à la pointerolle, au brise-béton 122.3 - En roche de sujétion 122.4 - En terrain infecté ou infesté 122.5 - Démolitions d'ouvrages enterrés 123 - Mouvement de terres 123.1 - Reprise de terres pour transport 123.2 - Reprise de terres pour enlèvement 123.3 - Apport de terres extérieures 124 - Nivellement, profilage 123.1 - Remblai 123.2 - Profilage

!

125 - Compactage de terrain naturel 126 - Finition de la forme 127 - Drainage 128 - Démolitions

13 - IMPLANTATION DES OUVRAGES 14 - INSTALLATION DE CHANTIER 15 - RESEAUX DE CHANTIERS 16 - RESEAUX ORGANIQUES 17 – AMENAGEMENT DE SURFACE 2 - FONDATIONS

20 - GÉNÉRALITÉS 21 - RECONNAISSANCE DU SOL 22 - CHOIX DU SYSTÈME DE FONDATIONS 23 - ENCAISSEMENT DES OUVRAGES 230 - Généralités 231 - Fouilles en pleines masses, excavations ou déblais 232 - Fouilles en rigoles ou tranchées 233 - Fouilles en puits 234 - Fouilles superficielles 235 - Etaiements et blindages de fouilles 236 - Manutentions et transports des terres 236.1 - Chargement sur engins de transport 236.2 - Transport de déblais et déchargement 237 - Remblais 237.1 - Remblaiement avec des déblais sur berges 237.2 - Remblaiement avec des déblais mis en dépôt sur chantier 237.3 - Remblaiement avec des déblais ne provenant pas du chantier 238 - Opérations accessoires de terrassement 239 - Dragages - déroctages

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