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Techniques

REALISATION DES EPREUVES DE COMPACTAGE

Les épreuves de compactage constituent l'un des examens préalables à la réception des travaux. Elles ont un double objectif :

d'une part vérifier que les caractéristiques du sol d'enrobage de la canalisation sont conformes aux hypothèses fixées dans le projet (ce point est essentiel pour la tenue mécanique des canalisations).
d'autre part, et en particulier pour toutes les tranchées sous chaussée, vérifier que le remblai est stable dans sa globalité, et ne génèrera pas de tassements en surface.

Dans les deux cas la vérification va porter sur la densité du remblai, qui doit atteindre un niveau minimum préalablement fixé dans le CCTP.

Suivant l'information recherchée (résistance mécanique de la canalisation et/ou stabilité de la surface du remblai), la vérification concerne des zones différentes dans la tranchée (cf. figure n°1):

Lorsque l'on s'intéresse à la tenue mécanique de la canalisation, seule la zone d'enrobage est examinée. Les objectifs de densité dans cette zone sont généralement fixés par référence au Fascicule n°70 du CCTG.
Lorsqu'il s'agit de la stabilité globale du remblai, toute la hauteur de la tranchée est concernée (zone d'enrobage et zone de remblai proprement dit). Les objectifs de densité sont alors fixés par référence à la norme NF-P-98-331.

Figure n°1 : Coupe - type d'une tranchée d'assainissement
et zones concernées par les épreuves de compactage

A l'heure actuelle, le contrôle est généralement réalisé à l'aide d'un pénétromètre dynamique. Cette méthode consiste a battre une tige dans le remblai et à mesurer le rapport enfoncement de la tige / énergie de battage (cf. figure n°2). Pour être parfaitement fiable il est souhaitable que ce contrôle soit réalisé conformément au référentiel d'accréditation publié par l'AGHTM dans le TSM Hors Série de Janvier 2000.

Figure n°2 : Schéma de principe d'un contrôle au pénétromètre dynamique

Le résultat du contrôle au pénétromètre dynamique est un diagramme d'enfoncements par coup ou de résistances en pointe, qui représentent la réponse du remblai lors du battage (cf. figure n°3). Cette information brute (enfoncement par coup en mm ou résistance en pointe en MPa) n'est pas directement comparable aux objectifs de densité fixés (exprimés en t/m3). Dans l'absolu il serait préférable de mesurer directement la densité du remblai en place pour pouvoir la comparer aux objectifs ; mais les techniques de mesure actuelle ne le permettent pas, du moins à un coût raisonnable.
Pour pouvoir interpréter le contrôle pénétrométrique, il est donc nécessaire de placer sur le diagramme d'essai deux droites qui sont représentatives de la réponse d'un remblai correctement compacté (cf. figure n°4). Ces droites ne peuvent être placées correctement que si l'on connaît l'objectif de compactage visé, mais également la nature du remblai et dans la plupart des cas son état d'humidité.

Figure n°3 : Exemple de résultat brut
d'un essai pénétromètrique

Figure n°4 : Droite limite et droite de référence
permettant l'interprétation de l'essai

La méthode de contrôle au pénétromètre dynamique comporte par conséquent deux étapes :

d'une part la réalisation du battage.
d'autre part l'identification précise du sol ou du matériau utilisé et de son état d'humidité.

Comme l'indique le chapitre 6 du Fascicule n°70 du CCTG, l'identification du sol ou matériau utilisé est une responsabilité du maître d'ouvrage, qui doit fournir l'information au bureau de contrôle ou à défaut lui demander de réaliser les essais d'identification nécessaires. Cette phase d'identification des sols est trop souvent négligée ce qui conduit à une fiabilité très aléatoire des essais effectués.

L'interprétation se fait en comparant la position du diagramme par rapport aux droites: tout dépassement à gauche de la droite limite (droite représentée en continu) traduit une anomalie (cf. figure n°5). Le détail de cette interprétation, qui permet de définir quatre degrés d'anomalie, est décrit dans les normes d'essais XP-P-94-063 et XP-P-94-105.

Le nombre des essais à réaliser est défini par le Fascicule n°70 du CCTG de façon à obtenir un échantillonnage représentatif du chantier dans son ensemble. Lorsqu'une anomalie est détectée, il est toutefois nécessaire, avant de prendre une décision, d'effectuer une vérification à proximité de cette anomalie. En effet, si 10 essais permettent de juger de façon globale de la qualité de remblayage sur une tranchée de 500 ml, un essai pris individuellement n'est pas nécessairement représentatif d'un tronçon de 50 ml (les anomalies de compactage sont souvent très ponctuelles). Avant toute décision un contre-essai est donc indispensable.

Enfin, les réparations consécutives aux résultats non-conformes ne sont réellement possibles et effectivement réalisées que lorsqu'elle portent sur une longueur limitée et ont par conséquent une incidence financière modérée. Pour cette raison il est souhaitable que les contrôles soient réalisés en suivant au plus près l'avancement du chantier, de façon à détecter immédiatement d'éventuelles anomalies et à pouvoir corriger le mode opératoire en conséquence. Ce suivi à l'avancement peut très bien être réalisé dans le cadre du contrôle intérieur : il est simplement recommandé d'adapter la fréquence du contrôle extérieur de façon à ne pas laisser avancer le chantier sans aucun contrôle.

Figure n°5 : Exemple de résultat d'essai avec anomalie