TERRASSEMENTS

Terrassements et étude du Sol

A°)   Terrassements

a) Définitions

•   Les terrassements : Ce sont les travaux qui se rapportent à la modification du relief d’un terrain. Cette modification du sol est réalisée par l’exécution de déblais et de remblais.

•   Le remblai : c’est rapporter des terres, afin de relever ce niveau

•   Le déblai : consiste à abaisser le niveau du terrain par enlèvement des terres.

Déblais et remblais représentent également en termes de métier, les terres extraites ou accumulées d’un terrassement    

•   Les mouvements de terre : sont les terrassements de grande surface, opérés en terrain découvert (pour l’exécution des routes, aérodromes, …)

•   Le décapage : c’est un terrassement de très faible profondeur (environ de 25cm) et de grande surface.

•    Les fouilles : sont des terrassements dont la profondeur, rapportée à la surface ou à la largeur, est plus importante. Les fouilles servent à l’exécution des bâtiments.

•   Le talus : c’est la pente, ou inclinaison, donnée aux parois des terres pour éviter leur éboulement. Il dépend de la nature du terrain.

•   L’emprise d’un terrassement : c’est la limite ou on exécute notre terrassement il est matérialisé par l’intersection des talus (de déblais ou de remblais) et du terrain naturel 

•     Exemples de talus :

b) Fouilles

1) Définitions

•   Fouille en pleine masse : c’est un terrassement général de la surface à construire, dont la profondeur est limitée, par exemple, au niveau du sol des caves de la construction.

•   Fouille en rigole ou en tranchée: c’est une tranchée dont la largeur minimale est de 0.40m, destinée à recevoir les maçonneries, les fondations les canalisations etc….

•   Fouille en puits : c’est un terrassement de petite surface et de grande profondeur. Ce genre de fouille est exécuté pour l’établissement des fondations de piliers isolés, par exemple. Les dimensions minimales de ces terrassements sont limitées par les moyens de réalisation.

•   Foisonnement: Le foisonnement des terres est l’augmentation de volume consécutive à l’ameublissement provoqué lors de l’extraction. En effet ordinairement la terre extraite d’une fouille occupe un volume supérieur à celui de l’excavation. 

•   Foisonnement passager : c’est celui que l’on obtient à partir d’un déblai sans tasser la terre.

•   Foisonnement permanent : c’est celui qui reste après damage et tassement de la terre mise en place.

Exemple : si l’on extrait un volume de 1m3 de terre très compacte, on obtiendra un monticule de 1.25m3. Si l’on remet cette terre en place, après tassement, il restera quand même un volume de 1.10m3.

2) Stabilités des talus          

•   La terre mise en tas, lorsqu’elle n’est pas retenue, forme avec la terre, appelé angle de talus naturel.

•   Lors des fouilles, si le talus que l’on veut réaliser fait avec l’horizontale un angle inférieur ou égale à l’angle naturel, aucune précaution particulière ne doit être prise.

•   Si au contraire l’angle est supérieur à l’angle naturel. Il y a danger d’éboulement et il convient de prendre des dispositions pour les éviter.

•   D’une manière générale, lors de l’exécution des terrassements en remblai, le rapport admis entre la base et la hauteur est de 3 à 2.

NATURE DE TERRES	ANGLE  DU  TALUS NATUREL
	TERRAIN SEC	TERRAIN MOUILLE
Sable fin…….………….…….. Terre végétale………….…….... Terre très compacte ……..….. Argile ………...…………….. Cailloux, éboulis…………….	± 25° ± 40° ± 50° ± 40° ± 50°	± 15° ± 30° ± 40° ± 15° ± 40°

3) Etayage (ou blindage) des fouilles.

•   Les fouilles sont exécutées par terrassements successifs de couches de 0.40m de profondeur.

•   Lorsque la profondeur d’une fouille est importante, pour prévoir les éboulements et les risques d’accident d’une            part et, d’autres part, pour diminuer l’emprise de l’excavation, il est utile, voire nécessaire, d’étayer les terres.

•   L’inclinaison des talus naturels, dans un terrain déterminé, peut être défavorablement influencée par certains facteurs extérieurs.

•   Les infiltrations d’eau possibles en profondeur, ou provenant des chutes de pluie, l’effet des vibrations provoquées par les engins, les véhicules ou les machines. Les charges situées à proximité immédiates de l’excavation sont des éléments qui modifient les plans de rupture des terrains.

•   D’une façon générale, toute paroi d’une fouille doit être étayée lorsque la pente des talus excède les rapports suivants.

•   1/1   dans les terrains ébouleux.

•   1/2   dans les terrains tendres mais résistants.

•   1/3   dans les terrains très compacts.

c) Réalisation des terrassements.

Les outils et le matériel utilisés pour l’exécution des terrassements dépendent :

- de l’importance des travaux ;

- des possibilités de l’entreprise ;

- des exigences et des impératifs imposés par le chantier lui-même ;

- des délais d’exécution.

Les fouilles peuvent être réalisées à la bêche ou à la pelle dans la terre végétale, le sable

On utilise la pioche pour ameublir les terres, les agglomérés, les glaises et les marnes dont la cohésion n’est pas trop forte.

Le pic, les marteaux pneumatiques s’emploient pour les roches et les terres compactes.

On effectue les fouilles à la main lorsqu’il s’agit de terrassement de faible volume, ou lorsque des conditions particulières l’exigent.

Les terrassements s’effectuent par enlèvements successifs de couches de 40cm de profondeur. La terre ameublie est rejetée hors de la fouille par le jet de pelle. L’accroissement de la profondeur nécessite le jet des terres par étapes successives.

Lorsque le volume des terrassements devient important. Il est plus économique d’utiliser des engins mécaniques pour effectuer les terrassements. Le débit de ces machines peut varier de 25 à 400m3 par heure.

Transport des terres.

Les véhicules les plus employés pour le transport des terres sont : la brouette, le tombereau, les wagonnets, le camion, le dumper, etc. qui sont choisis en rapport avec l’importance du chantier, et le genre de travail à effectuer. 

Réalisation Des Remblais

On exécute les remblais par superposition de couches de 0.20 à 0.40m d’épaisseur, damées et serrées de manière à réduire dans de fortes proportions le foisonnement du matériau rapporté. Pente.

B°)   Etude du Sol 

a) Utilité et importance de l’étude du Sol

Avant  d’étudier  un  projet  de  construction,  il  est  indispensable    de  connaître   le sous-sol  qui  supportera  les bâtiments  de  manière  à déterminer :

•   Le type de fondation le mieux adapté

•   La profondeur des assises.

L’étude du sous-sol doit permettre de  déterminer :        

•   Sa composition.

•   L’épaisseur des couches.

•   Sa force portante (taux de compression admissible).

•   L’état des nappes aquifères.

•   L’examen   du  sous-sol   doit  être  poussé  jusqu’à  une profondeur  telle  que le poids  de  la  construction  ne  se  fasse  plus   sentir.   Pratiquement  il    est conseillé   de  prospecter  le sous-sol  en   dessous  du niveau   prévu  des fondations  sur  une  profondeur  égale à 3 fois la largeur de la semelle .en effet à cette  distance  la pression  exercée  par   le bâtiment  est   quasi  nulle.

L’étude  du  sol   dépend de deux paramètres:

 •   Du type  d’ouvrage à  réaliser: Si l’ouvrage  est   peu   important,    un    petit   nombre      de       sondage   judicieusement   répartis  sur   le   terrain   suffira    dans    la plupart des cas.

Pour   l’exécution   de  grands  ouvrages  (ponts, barrages, immeubles, tours, etc.….) la connaissance   parfaite   du sous –sol   est    indispensable.   Les frais     de   sondages   ne     constituent    dans   ces   cas   qu’un    faible pourcentage    du    prix    total    de    l’ouvrage.  Quoi qu’il   en   soit, ils   ne représentent    que    peu   de  chose   en   face   des   dépenses   qu’entraînerait la ruine   de   l’ouvrage   par  suite  d’erreurs  qui   résulteraient   d’une   mauvaise     connaissance du sol.

•   De la  la  nature  du    terrain:  Si   le sol   est   homogène    quelques     sondages    peuvent   apporter   des informations   valables.   Par   contre s’il est hétérogène même un nombre de forages  important  ne  renseignera  pas  sur  le comportement  globale  du  sol. Il  convient  alors   d’effectuer un grand nombre de mesures à l’emplacement même des fondations. 

b) Moyens de détermination de la portance du sol

La connaissance  du  sol   peut   se  faire  par  différents  moyens   très variable  suivant   l’importance  du  bâtiment, le budget  et  les moyens disponibles. Les  données  peuvent  être  obtenues :

•     Pour les constructions de faible importance :

- En  interrogent   les personnes  qui  ont   construit   dans   le   voisinage.

- En utilisant des puits.

- En effectuant des sondages  en surface  (+/- 1,50)

•   Pour des constructions importantes :

-En effectuant des sondages ou des forage en profondeur.

-En utilisant des charges d’essai.

c) Caractéristiques de résistance mécanique de certains sols  

Le  taux   de compression admissible des  sols  dépend  de  leur nature.  Il peut   varier  de 0  bars  pour  certains  sols  boueux  à  20  bars  et   plus pour les roches.

Nature du sol	Taux de compression         Admissible en bars             (+/-1 Kgf/cm²)
Remblais, boues, sable, mouillés. Sable ferme ………………………. Terre compacte ………………… Roche …………………………….	0 à 1 1à 2 2à5 5à20