mémoire de fin d’étude ecole supérieure polytechnique d

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

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ECOLE SUPERIEURE

POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO

MENTION : SCIENCE ET INGENIERIE DES MATERIAUX

Présenté par : Monsieur RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy

Soutenu le 20 Septembre 2019

Directeur de mémoire : Docteur RAKOTOMALALA Zolimboahangy

Promotion 2018

Mémoire de fin d'études en vue de l'obtention du diplôme de Master

en Science et Ingénierie des Matériaux

Titre : Ingénieur

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

*****************

ECOLE SUPERIEURE

POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO

MENTION : SCIENCE ET INGENIERIE DES MATERIAUX

Présenté par : Monsieur RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy

Soutenu le 20 Septembre 2019

Membre du jury

Président :

Madame RAZAFIMAHEFA Mirana Verohanitra, Maître de conférences

Examinateurs :

Monsieur RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely, Professeur Titulaire

Monsieur RATSIMBAZAFY Hery Mikaela, Maître de conférences

Monsieur KOERA RASOLONIAINA Antoine, Maître Assistant

Encadreur :

Madame RAKOTOMALALA Zolimboahangy, Maître de conférences

Promotion 2018

Mémoire de fin d'études en vue de l'obtention du diplôme de Master

en Science et Ingénierie des Matériaux

Titre : Ingénieur

Mémoire de fin d’étude Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo

RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page i

TENY FISAORANA

Voalohany indrindra dia misaotra an‘Andriamanitra lehibe izahay noho ny

nanomezany anay ny famindram-po, ny hery ary fahasalamana ihany koa nandritra ny

fanomanana ity asa ity.

Aminkafanam-po no hisaorako an‘i Andriamatoa RAKOTOSAONA Rijalalaina,

Maître de conférences, izay Talen‘ny Sekoly Ambony Polytehnique d‘Antananarivo.

Manaraka izany dia maneho fisaorana lehibe indrindra ireo olona voalaza etsy

ambany aho satria raha tsy nisy azy ireo tamin‘ny torohevitra sy fampianarana izay

nomeny ahy dia tsy tontosa soamantsara toy izao ny asako.

Ramatoa RANDRIANARISON Mino Patricia, Maître de conférences,

lehiben‘ny sampam-pianarana « Science et Ingénierie des Matériaux »,

Ramatoa RAKOTOMALALA Zolimboahangy, Maître de conférences ao

amin‘ny ESPA, izay nanome fitokisana ahy hanao ity asa ity. Izy dia tsy

mitsahatra ny nanome hevitra ahy hanatsarako hatrany ny asako, ary indrindra

nanoro ahy ny làlana ahafahako miditra lalina amin‘ny « Sciences des Matériaux

appliqué aux travaux routiers ».

Izaho dia maneho fankasitrahana feno ireo mpitsara ny asako izay voalaza manaraka

ireto :

Ramatoa RAZAFIMAHEFA Mirana Verohanitra, Maȋtre de conférences,

Andriamatoa RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely, Professeur

Titulaire,

Andriamatoa RATSIMBAZAFY Hery Mikaela, Maȋtre de conférences,

Andriamatoa KOERA RASOLONIAINA Antoine, Maȋtre Assistant.

Misaotra ny mpampianatra sy ny mpiandraikitra rehetra eto anivon‘ny « Ecole

Supérieure Polytechnique d‘Antananarivo », indrindra ireo ao amin‘ny sampam-

pianarana « Science et Ingénierie des Matériaux »,

Misaotra ireo tompon‘andraikitra rehetra ao amin‘ny « Laboratoire National des

Travaux Publics et du Bâtiment » sy ao amin‘ny « Laboratoire Pédologie

FOFIFA » ary ny orinasa BCEOM,

Tsy hay ihany koa ny tsy hisaotra ireo fianakaviako tamin‘ny fanohanan‘izy ireo

ahy indrindra izay tsy nitsahatra nitondra am-bavaka ho ahy hatrany,

Misaotra an‘ireo izay tonga avy lavitra na ny akaiky ihany koa izay nanatrika ny

fanantanterahana ity asa ity.


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page ii

REMERCIEMENTS

Premièrement, nous tenons tout d‘abord à remercier LE BON DIEU de nous avoir

donné sa miséricorde, la force et aussi la santé durant la réalisation de ce mémoire.

Je remercie chaleureusement, Monsieur RAKOTOSAONA Rijalalaina, Maître de

conférences, Directeur de l‘Ecole Supérieure Polytechnique d‘Antananarivo,

J‘adresse aussi mes vifs remerciements aux personnes suivantes sans qui ce travail

n‘aurait pas pu être réalisé :

Madame RANDRIANARISON Mino Patricia, Maître de conférences, Chef de

Mention Science et Ingénierie des Matériaux,

Madame RAKOTOMALALA Zolimboahangy, Maȋtre de conférences à l‘ESPA,

qui m‘a confié ce travail. Elle m‘a encadré et donné toujours beaucoup de

conseils pour que je puise me familiariser dans le domaine des Sciences des

Matériaux appliqué aux travaux routiers.

J‘adresse aussi toute ma sincère reconnaissance aux membres du jury :

Ramatoa RAZAFIMAHEFA Mirana Verohanitra, Maȋtre de conférences,

Monsieur RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely, Professeur Titulaire,

Monsieur RATSIMBAZAFY Hery Mikaela, Maître de conférences,

Monsieur KOERA RASOLONIAINA Antoine, Maître Assistant,

Tous les enseignants et tous les personnels de l‘Ecole Supérieure Polytechnique

d‘Antananarivo, en particulier ceux de la mention Science et Ingénierie des

Matériaux,

A tous les responsables au Laboratoire National des Travaux Publics et du

Bâtiment (LNTPB) et au Laboratoire Pédologie FOFIFA ainsi que l‘entreprise

BCEOM.

Je ne saurais oublier ma famille qui m‘a toujours encouragé et surtout de n‘avoir

jamais cessé de prier pour moi.

Je tiens à exprimer également mes sincères reconnaissances à ceux qui ont, de près

ou de loin, contribué à l‘aboutissement de ce mémoire.


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page iii

SOMMAIRE

TENY FISAORANA

REMERCIEMENTS

LISTE DES ABREVIATIONS ET NOTATIONS

LISTE DES TABLEAUX

LISTE DES FIGURES

LISTE DES PHOTOS

LISTE DES ANNEXES

INTRODUCTION

PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES

Chapitre I : Généralités sur les routes et trafics

Chapitre II : Généralités sur la plate-forme support et les remblais

Chapitre III : Classification des sols Norme NF P 11-300 et GTR

DEUXIEME PARTIE : ETUDES TECHNIQUES

Chapitre IV : Présentation générale de la zone d‘études

Chapitre V : Gisements des matériaux meubles

Chapitre VI : Méthodes de caractérisation des matériaux

Chapitre VII : Caractéristiques et classification des matériaux

TROISIEME PARTIE : EVALUATION DU PROJET

Chapitre VIII : Exécution des travaux

Chapitre IX : Evaluation des impacts environnementaux

CONCLUSION

BIBLIOGRAPHIE

WEBOGRAPHIE

ANNEXES

TABLE DES MATIERES

RESUME


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page iv

LISTE DES ABREVIATIONS ET NOTATIONS

ɤs : Poids volumique des particules solides

ɤd opt : Densité sèche optimale

: Teneur en eau

: Teneur en eau naturelle

: Teneur en eau optimale

ALS : Argileux Limoneux Sablonneux

AR : Arase

AFNOR : Association Française de Normalisation

BB : Béton Bitumineux

BDE : Bordereau du Détail Estimatif

CBR : Californian Bearing Ratio

CD : Côté Droite

CG : Côté Gauche

Dmax : Dimension maximale

d/D : Diamètre minimale et maximal des grains

EPI : Equipement de Protection Individuelle

ESPA : Ecole Supérieure Polytechnique d‘Antananarivo

EV : Module de déformation à la plaque

FOFIFA : Foibem-pirenena momba ny Fikarohana ampiharina amin‘ny

Fampandrosoana ny eny Ambanivohitra

FS : Friabilité des Sables

FTM : Foibe Taotsaritanin‘i Madagascar

g : gonflement linéaire

GTR : Guide des Terrassements Routiers

IC : Indice de consistance

IP : Indice de plasticité

IPI : Indice Portant Immédiat

LA : Los Angeles

LCPC : Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

LNTPB : Laboratoire National des Travaux Publics et du Bâtiment

LS : Limon Sableux

MDE : Micro-Deval en présence d‘Eau


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page v

MJA : Moyenne Journalière Annuel

MO : Matières Organiques

MS : Matériaux Sélectionnés

OPM : Optimum Proctor Modifié

PF : Plate-Forme

PK : Point Kilométrique

PL : Poids Lourd

PST : Partie Supérieure des Terrassements

PTAC : Poids Total Autorisé en Charge

RN : Route Nationale

RNP : Route Nationale Primaire

RNS : Route Nationale Secondaire

RNT : Route Nationale Temporaire

RNR : Route Non Revêtue

SETRA : Service d‘Etudes Technique des Routes et Autoroutes

SL : Sable Limoneux

TMJA : Trafic Moyen Journalier Annuel

VBS : Valeur au Bleu du Sable

WL : Limite de Liquidité

WP : Limite de Plasticité


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page vi

LISTE DES TABLEAUX

N° D‘ORDRE Pages

Tableau 1 : Valeurs de IP et degré de plasticité..............................................................9

Tableau 2 : Les différentes classes de trafic selon LCPC ............................................ 14

Tableau 3 : Valeurs de VBS ....................................................................................... 19

Tableau 4 : Etats hydriques du sol .............................................................................. 20

Tableau 5 : Type de plate-forme en fonction de la valeur de CBR .............................. 21

Tableau 6 : Classe de plate-forme ............................................................................... 21

Tableau 7 : Valeurs usuelles de teneur en eau ............................................................. 25

Tableau 8 : Qualificatif selon la teneur en matières organiques ................................... 26

Tableau 9 : Classement des matériaux ........................................................................ 26

Tableau 10 : Valeurs usuelles de l‘équivalent de sable................................................ 27

Tableau 11 : Valeurs usuelles de l‘indice CBR ........................................................... 27

Tableau 12 : Climat de la zone d‘étude ....................................................................... 37

Tableau 13 : Modalités d‘exécution des essais Proctor normal et modifié ................... 53

Tableau 14 : Résultats de la teneur en eau pour les gisements du remblai ................... 57

Tableau 15 : Résultats de poids spécifique pour les gisements du remblai .................. 58

Tableau 16 : Résultats de la teneur en matières organiques pour les gisements du

remblai ........................................................................................................................ 58

Tableau 17 : Analyses granulométriques pour les gisements du remblai ..................... 59

Tableau 18 : Classe granulaire pour les gisements du remblai..................................... 60

Tableau 19 : Répartition des fines et grossiers pour les gisements du remblai ............. 61

Tableau 20 : Texture des matériaux du remblai .......................................................... 61

Tableau 21 : Résultats de l‘essai Proctor pour les gisements du remblai ..................... 65

Tableau 22 : Résultats de la mesure de gonflement pour les gisements du remblai...... 66

Tableau 23 : Résultats de CBR pour les gisements du remblai .................................... 66

Tableau 24 : Résultats de la teneur en eau pour les gisements de la plate-forme.......... 67

Tableau 25 : Résultats de la teneur en matières organiques pour les gisements de la

plate-forme .................................................................................................................. 67

Tableau 26 : Analyses granulométriques pour les gisements de la plate-forme ........... 68

Tableau 27 : Classe granulaire pour les gisements de la plate-forme ........................... 69

Tableau 28 : Répartition des fines et grossiers pour les gisements de la plate-forme ... 70


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page vii

Tableau 29 : Résultats de l‘essai Proctor pour les gisements de la plate-forme ............ 72

Tableau 30 : Résultats de la mesure de gonflement pour les gisements de la plate-

forme........................................................................................................................... 73

Tableau 31 : Résultats de CBR pour les gisements de la plate-forme .......................... 73

Tableau 32 : Classification des sols pour remblai selon le 1er niveau .......................... 74

Tableau 33 : Classification des sols pour remblai selon le 2ème

niveau ........................ 74

Tableau 34 : Classification des sols pour remblai selon l‘état hydrique ....................... 75

Tableau 35 : Classification des sols pour la plate-forme selon le 1er niveau................. 75

Tableau 36 : Classification des sols pour la plate-forme selon le 2ème

niveau .............. 75

Tableau 37 : Classification des sols pour la plate-forme selon l‘état hydrique ............. 75

Tableau 38 : Devis quantitatif des travaux en terrassement ......................................... 82

Tableau 39 : Sous détail de prix d‘installation et repli de chantier............................... 83

Tableau 40 : Bordereau du détail estimatif ................................................................. 84

Tableau 41 : Récapitulation du BDE .......................................................................... 85


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page viii

LISTE DES FIGURES

N° D‘ORDRE Pages

Figure 1 : Coupe d‘une route d‘après le GTR 2000 .......................................................4

Figure 2 : Différentes couches qui constituent la structure de la chaussée .....................5

Figure 3 : Schéma théorique des différentes couches d‘une chaussée revêtue................6

Figure 4 : Chaussées souples ........................................................................................6

Figure 5 : Chaussées bitumineuses épaisses ..................................................................7

Figure 6 : Chaussées à assise traitée aux liants hydrauliques .........................................7

Figure 7 : Chaussées à structure mixte ..........................................................................7

Figure 8 : Chaussées à structure inverse........................................................................8

Figure 9 : Chaussées à béton de ciment.........................................................................8

Figure 10 : Illustration des agressivités d‘un véhicule et d‘un poids lourd sur la

chaussée ...................................................................................................................... 14

Figure 11 : Classification du trafic selon le « SETRA » .............................................. 15

Figure 12 : Dénomination de la Plate-Forme dans la coupe d‘une route ...................... 17

Figure 13 : Courbe Proctor en cas des sols limoneux et des sols sableux ..................... 20

Figure 14 : Carte de localisation de la zone d‘études ................................................... 35

Figure 15 : Tracé de la route RN.44 ............................................................................ 36

Figure 16 : Carte de localisation du gisement 1 ........................................................... 41

Figure 17 : Croquis du gisement 1 .............................................................................. 41




Figure 21 : Croquis du gisement 3 ............................................................................. 43



Figure 24 : Structure des moules Proctor et CBR ........................................................ 53

Figure 25 : Courbe granulométrique pour les gisements du remblai ............................ 60

Figure 26 : Teneur en eau correspondant à 25 coups du sol PK 119+300 CD .............. 62


Figure 28 : Teneur en eau correspondant à 25 coups du sol PK 129+400 CG .............. 63

Figure 29 : Teneur en eau correspondant à 25 coups du sol PK 131+500 CG .............. 64


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page ix

Figure 30 : Courbe Proctor de chaque gisement remblai ............................................. 65

Figure 31 : Courbe granulométrique pour les gisements de la plate-forme .................. 69

Figure 32: Teneur en eau correspondant à 25 coups du sol PK 122+600 CG ............... 70


Figure 34 : Courbe Proctor de chaque gisement plate-forme ....................................... 72

Figure 36 : Calendrier d‘exécution ............................................................................. 85


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page x

LISTE DES PHOTOS

N° D‘ORDRE Pages

Photo 1 : Blocage de la circulation sur la RN.44 ......................................................... 36

Photo 2 : Dégradation de la route à Vohidiala ............................................................. 39

Photo 3 : Pesage de l‘échantillon de sol humide .......................................................... 46

Photo 4 : Etuvage à 105°C .......................................................................................... 47

Photo 5 : Remplissage du pycnomètre et du matériau avec de l‘eau ............................ 48

Photo 6 : Tamis granulométriques............................................................................... 49

Photo 7 : Pesage de l‘échantillon (Ms) ........................................................................ 49

Photo 8 : Commencement du tamisage par la plus grande ouverture ........................... 50

Photo 9 : Trempage de l‘échantillon ........................................................................... 50

Photo 10 : Lavage de l‘échantillon après 24 heures ..................................................... 51

Photo 11 : Décantation du passant à 42µm .................................................................. 51

Photo 12 : Spatule et outil laminé ............................................................................... 51

Photo 13 : Coupelle de Casagrande ............................................................................. 52

Photo 14 : Tige de référence pour former un rouleau amincit ...................................... 52

Photo 15 : Humidification et homogénéisation du sol ................................................. 54

Photo 16 : Plan de compactage par couche .................................................................. 54

Photo 17 : Pesage du moule avec le matériau .............................................................. 54

Photo 18 : Préparation avant l‘immersion ................................................................... 56

Photo 19 : Immersion dans le bac d‘imbibition ........................................................... 56


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy Page xi

LISTE DES ANNEXES

Annexe 1 : Tableau synoptique de la classification des matériaux selon leur nature

Annexe 2 : Classification des sols fins

Annexe 3 : Classification des sols sableux et graveleux avec fines

Annexe 4 : Classification des sols comportant des fines et des gros éléments

Annexe 5 : Classification des sols insensibles à l‘eau


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy 1

INTRODUCTION

Les constructions routières jouent un rôle très important dans le développement

d‘une région ou d‘un pays car elle contribue directement ou indirectement à

l‘amélioration des conditions de vies humaines à travers toutes les secteurs d‘activités, à

savoir : le secteur primaire qui englobe l‘agriculture et l‘élevage, le secteur secondaire

tels que l‘artisanat et l‘industrie et le secteur tertiaire comme le transport et le

commerce. C‘est pourquoi, le Gouvernement Malgache s‘efforce d‘avantage à

promouvoir l‘entretien, la réhabilitation routière.

Plusieurs routes à Madagascar sont actuellement délabrées à cause du

vieillissement de la structure et de l‘insuffisance de l‘Entretien. La Route Nationale

N°44 y fait partie. La RN.44 est un réseau important pour l‘économie de Madagascar,

traversant l‘ancienne Sous-préfecture d‘Ambatondrazaka, premier grenier à riz de

notre grande île et contenant le plus grand lac de Madagascar. Il s‘agit d‘un axe

important pour le ravitaillement de toute l‘île. Alors, cette situation nous amène à

choisir le thème de notre mémoire de fin d‘étude intitulé : « CONTRIBUTION A

L‘ETUDE GEOTECHNIQUE DE LA ROUTE NATIONALE RN.44 du PK 120+000

au PK 131+000 ».

Pour mieux cerner notre étude, nous avons divisé le plan de notre ouvrage en

trois grandes parties :

- La première partie concerne les études bibliographiques. Elle est divisée en quatre

chapitres : les généralités sur les routes et trafics, les généralités sur la plate-forme

support et les remblais, la classification des sols Norme NF P 11-300 et GTR et la

présentation générale de la zone d‘études.

- La deuxième partie sera consacrée aux études techniques où sont présentés les

gisements des matériaux meubles, les méthodes de caractérisation ainsi que leurs

caractéristiques et classification.

- La troisième partie présentera l‘évaluation du projet concernant l‘exécution des

travaux et l‘évaluation des impacts environnementaux.



PREMIERE PARTIE : ETUDES

BIBLIOGRAPHIQUES



Chapitre I : GENERALITES SUR LES ROUTES ET TRAFICS

I.1 Route

I.1.1 Définition

Le mot route vient du mot latin « viarupta » qui signifie « voie frayée » c‘est

donc une voie de communication terrestre permettant de relier un point à un autre, un

village à un autre .

D‘autre part, on définit aussi la route moderne comme étant « une espace

correctement aménagée pour recevoir un ou plusieurs courants de circulation

construite dans le respect des règles d‘art. [1]

I.1.2 Classification des routes [2]

Depuis la création de l‘univers, Dieu a donné une grande richesse à l‘homme en

l‘occurrence la terre, c‘est ainsi que le domaine de route constitue une partie très

importante du patrimoine national d‘un pays. Elle est alors un facteur très important de

développement économique et social; entre les villes, les provinces, les pays et des

civilisations.

On en distingue les :

Routes nationales

Ce sont les routes de grande importance reliant à la capitale les villes principales ou

reliant les villes principales entre elles et qui sont étaient construites et entretenues aux

frais de l‘état. Elles permettent le développement des échanges commerciaux et la

réduction des coûts de transport. Il existe trois (03) types de route nationale :

- Les routes Nationales Primaires (RNP) : qui relient deux chefs-lieux de province,

un chef-lieu de province vers un chef-lieu de région ;

- Les routes Nationales Secondaires (RNS) : qui relient un chef-lieu de région vers

une route de catégorie supérieure, un chef-lieu de commune ou de région vers le

chef-lieu de province ;

- Les routes Nationales Temporaires (RNT) : Ces routes ne sont praticables que

pendant la saison sèche.



Routes urbaines

Ce sont les routes appartenant à une ville. Elles ont une importance capitale, c‘est

la réduction du coût de la vie, la fluidité des activités économiques.

Routes rurales

Ce sont les routes qui mènent vers les campagnes. Elles permettent de désenclaver

les zones de production en améliorant l‗écoulement des marchandises vers les villes,

réduisant ainsi les coûts de transport, améliore l‗accessibilité aux services de base

(services de santé, les écoles), et l‗accès aux marchés des produits agricoles.

I.1.3 Structure étudiées [3]

La construction d‘une route passe par les étapes de choix de tracé, terrassement

(préparation du terrain, comblement des trous, rognage des bosses, planéité de l‘arase de

terrassement).

Une route est formée de 3 grandes parties, à savoir :

- la chaussée

- la couche de forme

- le corps du remblai et la Partie Supérieure des Terrassements

Légende :

1. Chaussée (couches de roulement, base et fondation) ;

2. Accotements ;

3. Couche de forme ;

4. Partie supérieure des terrassements PST : épaisseur d'environ 1m de sol

naturel (section en déblai) ou de matériau rapporté (section en remblai)

située sous la couche de forme.

Figure 1 : Coupe d’une route d’après le GTR 2000 [3]

http://www.ente-aix.fr/documents/135-geotechnique/4_ConditionsUtilisation/res/image_4_StructureChaussee_SETRA.gif



I.1.4 La chaussée

C‘est la surface aménagée de la route sur laquelle circulent les véhicules, c‘est-à-

dire l‗interface entre le sol support et la contrainte du pneu. Elle est formée de plusieurs

couches. Son rôle est de transmettre au sol support les efforts dus au trafic, en les

répartissant convenablement.

Figure 2 : Différentes couches qui constituent la structure de la chaussée

I.1.4.1 Les types de chaussée

Une route peut être REVÊTUE ou NON REVÊTUE. Dans ce cas, il existe

deux (02) types de chaussée :

- Les chaussées revêtues

- Les chaussées non revêtues

Les chaussées revêtues :

Elles sont composées des couches suivantes :

Le Corps de Chaussée, lui-même, est constitué de :

La Couche de Surface (couche de roulement et couche de liaison)

La Couche d’Assise (couche de base et couche de fondation)

La Plateforme Support de Chaussée est constituée de :

La Couche de Forme fignolée par une couche de fin réglage ;

La Partie Supérieure des Terrassements supplantée par l’arase

des Terrassements.



Les chaussées non revêtues :

Elles sont composées des couches suivantes :

- La Couche de Surface ;

- La Plateforme.

Figure 3 : Schéma théorique des différentes couches d’une chaussée revêtue

I.1.4.2 Les familles de structure de chaussée

Les structures de chaussée définies dans le catalogue français des structures

types de chaussées sont similaires à celles que l‘on trouve dans les autres pays.

On distingue 6 familles d'assises suivant la nature des matériaux utilisés :

Les chaussées souples : Elles comportent une couverture bitumineuse

relativement mince, reposant sur une ou plusieurs couches de matériaux

granulaires non traités d‘épaisseur 30 à 60 cm.

Figure 4 : Chaussées souples

Couche de Roulement

Couche de Base

Corps de fondation

Couche de forme

(éventuellement)

Partie Supérieure des

Terrassements ou Support

naturel

Couche de

Liaison

(éventuellement)

Plateforme

Couche de fin

réglage

Arase de

Terrassements

Couche de surface en

BB

Couche

d’assise

Le dernier

mètre

Corps de

chaussée

PF

1. Couche de surface en matériaux bitumineux

4. Matériaux bitumineux d‘assise (<15cm)

2. Matériaux granulaires non traités (20 à 50cm)

3. Plate-forme support



Les chaussées bitumineuses épaisses : Chaussée dont la structure se compose

d'une couche de roulement bitumineuse appliquée sur un corps de chaussée en

matériaux traités aux liants hydrocarbonés, fait d'une ou de deux couches

d'assise (base et fondation). L'épaisseur des couches d'assise est le plus souvent

comprise entre 15 et 40 cm.

Figure 5 : Chaussées bitumineuses épaisses

Les chaussées semi-rigides :

Les chaussées à assise traitée aux liants hydrauliques : Elles comprennent

une couche de surface bitumineuse sur une assise en matériaux traités aux

liants hydrauliques.

Figure 6 : Chaussées à assise traitée aux liants hydrauliques

Les chaussées à structure mixte : Elles comportent une couche de surface

et une couche de base en matériaux bitumineux sur une couche de

fondation en matériaux traités aux liants hydrauliques.

Figure 7 : Chaussées à structure mixte

Les chaussées à structure inverse : Elles se composent d‘une couche de

surface et d'une couche de base en matériaux bitumineux, sur une

couche en grave non traitée de faible épaisseur, reposant elle-même sur

une couche de forme traitée aux liants hydrauliques qui joue également

le rôle de Couche de Fondation.

2. Matériaux bitumineux d‘assise (15 à 40cm)



1. Couche de surface en matériaux bitumineux (6 à 14cm)

3. Matériaux traités aux liants hydrauliques (20 à 50cm)



4. Matériaux bitumineux d‘assise d‘assise (10 à 20cm)





Figure 8 : Chaussées à structure inverse

Les chaussées à béton de ciment (chaussées rigides): La couche de béton

de ciment, qui sert aussi de couche de roulement, repose soit sur une couche

de fondation en matériaux traités aux liants hydrauliques ou en béton

maigre, soit sur une couche drainante en matériaux granulaires

"dalle épaisse" soit sur une couche d'enrobés reposant elle-même sur une

couche de forme traitée aux liants hydrauliques.

Figure 9 : Chaussées à béton de ciment

I.1.5 La couche de forme

I.1.5.1 Définition

La couche de forme est une structure permettant d'adapter les mauvaises

caractéristiques des matériaux de remblai ou du terrain en place, aux caractéristiques

mécaniques, géométriques et hydrauliques des matériaux de l‘assise de la chaussée.

Elle recouvre la Partie Supérieure des Terrassements.

I.1.5.2 Fonctions de la couche de forme

La couche de forme peut constituer la partie supérieure de la plateforme

(Figure3). Elle n‘est mise en place que dans des cas particuliers où la plateforme est

très compressible (par exemple en zones marécageuses).

Il est indispensable de disposer d‘une bonne assise pour que le corps de

chaussée soit mis en place dans des conditions satisfaisantes et pour qu‘il conserve,

dans le temps, une indéformabilité suffisante.


4. Matériaux bitumineux d‘assise (10 à 20cm)

5. Matériaux granulaires non traités (≈12cm)



2. Béton de ciment (20 à 28cm)

3. Béton maigre (12 à 18cm) ou matériaux traités aux liants hydrauliques




La couche de forme répond à la fois à deux objectifs :

à court terme vis-à-vis de la phase de réalisation de la chaussée : assurer la

traficabilité des engins de terrassements approvisionnant les matériaux de la

couche de fondation, et permettre le compactage efficace de cette couche.

à long terme lorsque l'ouvrage est en service: homogénéiser la portance du sol,

améliorer la portance de la plateforme, contribuer au drainage de la chaussée.

I.1.5.3 Qualités des matériaux

Le matériau à mettre en couche de forme pour pallier l‘insuffisance de la

plateforme et, éventuellement, pour permettre la circulation des gros engins sur

chantier, doit avoir un CBR >10.

Les matériaux à mettre en œuvre doivent être des sols non plastiques, c‘est-à-

dire son Indice de Plasticité doit être inférieur à 5 (IP < 5), tels que les sols sableux ou

les graves naturelles obtenues par concassage des roches issues des carrières agréées de

dimension inférieure à 80mm.

Une solution aussi consiste à traiter le sol de la plateforme aux liants

hydrauliques, et dans ce cas, on ne met pas de couche de forme.

Tableau 1 : Valeurs de IP et degré de plasticité

IP Degré de plasticité

0 à 5 Non plastique

5 à 12 Peu plastique

12 à 25 Moyennement plastique

25 à 40 Très plastique

>40 Très très plastique

I.1.6 Le corps du remblai et la Partie Supérieure des Terrassements (ou

PST)

On désigne par Partie Supérieur des Terrassements « la zone supérieure environ

un mètre d‗épaisseur des terrains en place (cas des profils en déblai) ou des matériaux

rapportés (cas des profils en remblai) », (Figure 1).



I.1.7 Les ennemis de la route [4]

Il existe 02 facteurs d‘ennemi de la route :

- l‘eau

- l‘argile

I.1.7.1 L’eau

L‘eau est le pire ennemi de la route.

Signalons que la structure d‘une chaussée est composée de trois couches dont la

couche de revêtement, la couche de base, la couche de fondation.

Dans le domaine routier, on n‘attend pas le phénomène de tassement en faisant

le compactage. On n‘arrive jamais à compacter un sol sans l‘avoir arroser, mais avec la

teneur en eau Optimum Proctor Modifié (O.P.M), pour avoir une meilleure densité de

compactage. Avant ou après cette teneur en eau O.P.M, ce n‘est pas bon.

Si l‘eau arrive donc à pénétrer dans la couche de base et la couche de fondation,

il va y avoir augmentation de la teneur en eau qui est déjà à l‘O.P.M. Cela va entrainer

une chute de portance et par suite une dégradation de la route. C‘est la première raison

pour laquelle on dit que l‘eau est le premier ennemi de la route.

La stagnation prolongée de l‘eau sur la couche de revêtement provoque le

désenrobage du bitume et des agrégats. Ce qui entraine des fissures qui deviennent des

portes d‘entrée des infiltrations d‘eau, qui par suite dégradent la couche de base. C‘est

la deuxième raison pour laquelle on dit que l‘eau est le premier ennemi de la route.

Par contre, il existe deux (02) moyens de lutter contre les infiltrations d‘eau :

mise en œuvre de la couche de revêtement si le trafic atteint le seuil des

matériaux utilisés dans cette couche,

mise en œuvre :

d’une pente unique transversale appelée dévers dans un virage pour contrer

les effets de la force centrifuge et pour évacuer les eaux superficielles en

même temps.

d’une double pente transversale, dans un alignement droit selon

l‘emplacement de ou des ouvrages d‘assainissement,



I.1.7.2 L’argile

L‘argile présente un phénomène de gonflement pendant la saison de pluie et un

phénomène de retrait pendant la saison sèche. La chaussée arrive à suivre le phénomène

de gonflement, tandis qu‘elle n‘arrive pas à suivre le phénomène de retrait et elle se

casse ou se fissure. Cette fissure est une dégradation de la chaussée. C‘est pour cette

raison que l‘on dit que l‘argile est le deuxième ennemi de la route.

L‘argile gonflante est un type d‘argile qui présente un phénomène excessif de

gonflement retrait.

Pour reconnaitre qu‘un sol est argileux, il faut faire des essais comme l‘analyse

granulométrique par tamisage ou par sédimentométrie, l‘essai d‘Indice de Plasticité IP

et on essaie d‘interpréter les résultats de ces essais. Un sol est argileux si sa nature est

de la forme A.L.S (Sol Argileux Limoneux Sablonneux) et si son IP>20 et si l‘essai au

bleu de méthylène vire au violet. En plus le sol est dit gonflant si le pourcentage de

gonflement linéaire vérifie la relation suivante g>2% (argile gonflante).

Pour lutter contre l‘argile, il existe plusieurs moyens :

purger l‘argile de 1m de profondeur (car enlever l‘argile de 20m de profondeur

est très couteux), suivi d‘un matériau de remplacement comme le sable stabilisé

avec du ciment, les blocages de pierre

stabiliser la couche de fondation pour le sol argileux gonflant (sol-ciment)

pour les remblais on utilise des remblais de contrepoids et des surcharges.

I.1.8 Les types de dégradation [5]

I.1.8.1 Cas des routes revêtues

Les déformations de chaussées

L’orniérage à grand rayon

Déformation permanente longitudinale qui se crée sous le passage des routes et

dont la largeur est supérieure à 80 cm de large. C‘est à cause de sous-dimensionnement

de l‘assise et réduction de portance du support dû à un mauvais drainage.

L'affaissement de rive

Enfoncement prononcé localisé à la partie de la chaussée comprise entre le

bord et la bande de roulement de rive. C‘est à cause de sous-dimensionnement de

l'assise ou sol support ou épaulement/drainage défectueux/retrait hydrique du sol.



L'affaissement hors rive (flashe)

Enfoncement ponctuel, flache quand l'affaissement a une forme circulaire. C‘est

à cause de sous-dimensionnement localisé de l'assise ou du sol support/ présence

d'eau provenant des couches supérieures.

La fissuration

La fissuration transversale

Fissuration sensiblement perpendiculaire à l'axe de la chaussée, isolée ou

périodique d'espacement variable sur tout ou partie de la largeur de chaussée. C‘est à

cause de retrait thermique ou remontée d'un joint transversal de mise en œuvre de

l'assise traitée ou joint de reprise d'un tapis d'enrobé.

La fissuration longitudinale en bande de roulement

Fissuration sensiblement parallèle à l'axe de la chaussée, apparaissant

exclusivement dans une bande de roulement. C‘est à cause des défauts de construction

(mouvement de sols, retrait sol argileux).

La fissuration d'adaptation

Fissuration provenant de mouvements de sols : tassements d'épaulements, retrait

hydrique, tassement de remblais, etc.

Le faïençage dans les bandes de roulement

Ensemble de fissures entrelacées ou maillées. C‘est à cause de décollement de

la couche de roulement, portance insuffisante.

I.1.8.2 Cas des routes non revêtues

Les tôles ondulées

Ce sont des ondulations de faible longueur d‘onde et qui sont perpendiculaires à

l‘axe de la chaussée. Les tôles ondulées sont causés par les actions combinées du vent et

de la force tangentielle d‘accélération des roues des véhicules et par le manque de

teneur en eau.



Les nids-de-poule

Les nids-de-poule sont des cavités de forme arrondie sur la surface de la couche

de roulement. Ils sont causés par l‘arrachement localisé de matériaux, la fondation de

qualité insuffisante, l‘irrégularité et mauvais compactage du sol support.

Les bourbiers

Ce sont des dégradations qui se manifestent en saison de pluie par la présence de

boue profonde, mais en période sèche elle se manifeste par la présence des matériaux

poussiéreux. Les bourbiers sont causés par l‘insuffisance de portance des sols,

l‘évolution sans entretien des dégradations précédentes.

Les ravinements

Les ravinements sont caractérisés par la présence d‘excavation ou ravines de

plus ou moins grandes dimensions, longitudinales ou transversales sur la chaussée et les

accotements. Elles sont dues à l‘érosion de la surface de roulement par les eaux de

ruissellement.

Les rigoles d’érosions

Ce sont des traces d‘érosions qui se manifestent sur la chaussée. Ils sont causés

par l‘absence de bombement de la chaussée et l‘insuffisance des ouvrages

d‘assainissements.

.

I.2 Le trafic [6]

I.2.1 Généralités

Le trafic est le nombre de véhicule circulant sur une route pendant une période

donnée (généralement pendant une journée). Il constitue un élément essentiel du

dimensionnement des chaussées. Le poids des véhicules transmis à la chaussée sous

forme de pression par l‘intermédiaire des pneumatiques, sachant que pour les poids

légers est de l‘ordre de 0.2MPa (≈2Kg/cm2) et les poids lourds de 0.66MPa (≈7Kg/cm

2).



Figure 10 : Illustration des agressivités d’un véhicule et d’un poids lourd sur la

chaussée

En effet, les matériaux situés sous les roues subissent des efforts très différents.

Mais seuls les camions sont pris en compte pour déterminer la classe du trafic, il est

donc nécessaire de déterminer le nombre de poids lourd qu‗aura à supporter la

chaussée durant sa période de vie.

.

I.2.2 Poids lourds

D‘après la norme NF P 98-082, on entend par Poids Lourd (PL) un véhicule dont

le Poids Total Autorisé en Charge (PTAC) est au moins égal à 3,5tonnes ou 35kN.

I.2.3 Les différentes classes de trafic

La classe de trafic est définie par la limite supérieure de l‘intervalle dans lequel

se trouve le Trafic Moyen Journalier Annuel (TMJA) de poids lourds par sens de

circulation.

Selon les classifications du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

« LCPC », on a le tableau suivant :

Tableau 2 : Les différentes classes de trafic selon LCPC

Classe TMJA moyen par sens

T6 0 à 10 PL/j

T5 10 à 25 PL/j

T4 25 à 50 PL/j

T3- 50 à 100 PL/j

T3+ 100 à 150 PL/j

T2 150 à 300 PL/j

T1 300 à 750 PL/j

T0 750 à 2000 PL/j



Selon le Service d‘Etudes Techniques des Routes et Autoroutes « SETRA », ces

différentes classes de trafic définissent deux grandes catégories de routes :

Routes à faible trafic (classes T6 à T3+),

Routes à moyen et fort trafics (classes T3 à T0)

Figure 11 : Classification du trafic selon le « SETRA »

I.2.4 Etude de trafic

L‘étude de trafic comporte :

- l‘étude du trafic passé ;

- l‘étude du trafic actuel ;

- l‘étude du trafic futur.

I.2.4.1 Le trafic passé

Le trafic passé est le nombre des véhicules circulant sur la route durant les

années passées. La connaissance du trafic permet de :

Justifier le comportement de la chaussée et de vérifier l‘hypothèse de sous-

dimensionnement de certaines parties du tronçon ;

Fournir les informations sur la détermination du trafic futur à l‘aide du

taux d‘accroissement à prendre en compte.

Taux d’accroissement du trafic :

Il est obtenu par la formule suivante :

⌊

⌋

Avec :

TO : trafic à l‘année de statistique;

n : nombre d‘années écoulées entre T0 et Tn.



I.2.4.2 Le trafic actuel

Le trafic actuel est le trafic qui a circulé au moment de l‘étude

I.2.4.3 Trafic futur

L‘étude du trafic futur consiste à estimer le nombre des véhicules qui circuleront

sur la route durant sa durée de vie. Le dimensionnement d‘une nouvelle structure

dépendra aussi de la connaissance de ce trafic.

Trafic cumulé de poids lourds pendant la durée de service :

En générale, la durée de service de calcul peut être prise égale à 5ans pour les

routes non revêtues, 10, 15, 20 ou 30 ans pour les routes revêtues.

Il est obtenu par la formule suivante :

TCi (pour 5, 10, 15, 20 ou 30 ans) = 365 T [d + t d (d -1)/2]

Avec :

T : trafic poids lourds MJA à l‘année de mise en service sur la voie plus

chargée ;

t : taux de croissance linéaire annuel du trafic de PL. Ce taux est en fonction du

développement socio-économique de la zone d‘études.

En général, il est de l‘ordre de 3 à 7% pour les pays industrialisés et de 5 à 15% pour

les pays en développement ; néanmoins en l'absence d'élément précis sur ce taux t, il

sera pris égal à 2 % par défaut.

d : durée de service, en années (5, 10, 15, 20 ou 30ans).



Chapitre II : GENERALITES SUR LA PLATE-FORME SUPPORT

ET LES REMBLAIS

II.1 Plate-forme [7]

II.1.1 Définitions

En règle générale, on entend par PLATE-FORME la couche des derniers 30cm

des terrassements.

La Plate-forme support de chaussée est la plate-forme sur laquelle est mise

en œuvre la première assise de la chaussée, autrement dit c‘est la plate-forme de la

couche de forme ou l‘arase (AR) en l‘absence de couche de forme.

II.1.2 Fonctions et critères

Les structures de chaussée sont construites sur un ensemble appelé plate-

forme support de chaussée, constitué :

- du sol support (déblai ou remblai, sol en place ou rapporté) désigné dans sa zone

supérieure (sur 1 m d'épaisseur environ), par le terme partie supérieure des

terrassements (PST), et dont la surface constitue l'arase de terrassement ;

- d'une couche de forme éventuelle.

Figure 12 : Dénomination de la Plate-Forme dans la coupe d’une route

Cette plate-forme remplit deux fonctions essentielles :

elle doit d'abord protéger le sol support des intempéries et supporter le trafic de

chantier pour permettre la construction des couches de chaussée ;



elle constitue ensuite le support de la chaussée et influe à ce titre sur les

sollicitations mécaniques des couches de chaussée et, par là, sur leur

dimensionnement.

Ainsi, le classement et les exigences auxquelles doit répondre la plate-forme support

de chaussée sont définis en prenant en considération :

des critères à court terme associés à la construction de la chaussée,

une caractérisation à long terme pour le dimensionnement et la vérification du

comportement de la chaussée en service.

II.1.2.1 Critères à court terme

Lors du chantier, la plate-forme doit présenter des caractéristiques minimales :

- de traficabilité, pour assurer, pendant la saison prévue pour l'exécution des

travaux de chaussée, la circulation des engins approvisionnant les matériaux

de l'assise,

- de nivellement pour garantir la régularité de l'épaisseur des couches et l'uni de la

chaussée terminée,

- de déformabilité pour permettre le compactage correct des couches de chaussée,

- de résistance vis-à-vis du gel si nécessaire.

S'agissant des critères pour la construction, les valeurs seuils dépendent de

l'importance du chantier, du matériel, des méthodes et conditions d'exécution, ainsi que

de la nature du matériau de la couche de fondation de la chaussée.

II.1.2.2 Critères à long terme

Vis-à-vis de la justification du dimensionnement de la structure de chaussée, la

plate-forme support est caractérisée par une classe de portance qui résulte :

- du comportement du sol support, sur l'épaisseur de la partie supérieure des

terrassements (PST), tel qu'il peut être apprécié à partir de sa nature et de

l'environnement hydrique pour les conditions les plus défavorables (périodes de

gel et dégel exclues),

- de la nature des matériaux et de l'épaisseur de la couche de forme retenues.



II.1.3 Classification de la plate-forme

Les terres pour la confection de la plateforme doivent avoir les qualités

suivantes :

Ne pas contenir des matières organiques, ni d‘éléments dont la plus grande

dimension est > 8cm ;

Avoir une limite de liquidité WL < 60 ;

Avoir un indice de plasticité IP < 15 ;

Avoir un poids volumique sec à l‘OPM >16,5kN/m3 ;

Présenter un gonflement linéaire au moule CBR <2%.

Différents essais peuvent aussi être réalisés sur les sols destinés aux plateformes

support.

II.1.3.1 Selon la valeur au Bleu du Sol ou VBS [8]

Cet essai permet d'observer la quantité et l'activité de la fraction argileuse

contenue dans un sol ou un matériau rocheux.

Le tableau suivant présente les propriétés du sol selon les valeurs usuelles du VBS :

Tableau 3 : Valeurs de VBS

Valeurs de VBS Propriétés en fonction de VBS

< 0.1 + tamisat à 80 μ ≤ 12% Sol insensible à l‘eau

0,1 < VBS < 0,2 Insensible à l‘eau : sables et graves

0,2 < VBS < 1,5 Sols sablo-limoneux, sensible à l‘eau

1,5 < VBS < 2,5 Sols sablo-argileux, peu plastique

2,5 < VBS < 6 Sols limoneux de plasticité moyenne

6 < VBS < 8 Sols argileux

> 8 Sols très argileux



II.1.3.2 Selon les états hydriques du sol

Le tableau suivant présente la qualification selon les états hydriques du sol :

Tableau 4 : Etats hydriques du sol

Etats hydriques

Th : très humide Pas de réemploi du sol

H : humide Réemploi après aération

M : moyennement humide Optimum

S : sec Réemploi après arrosage

TS : très sec Pas de réemploi du sol

II.1.3.3 Selon les résultats de l’essai Proctor

La courbe est obtenue à partir de la densité en fonction de la teneur en eau :

ɤ= f(W)

Figure 13 : Courbe Proctor en cas des sols limoneux et des sols sableux

Les sols limoneux ont besoin de beaucoup d‘eau pour humidifier ses éléments. De

plus, la courbe est pointue, sa plage de compacité est faible.

A l‘inverse, les sols sableux ont besoin de moins d‘eau pour humidifier ses

éléments et la courbe est plate. Ce sol contient peu d‘éléments fins mais il possède une

grande latitude de compacité. [9]

ɤ

𝝎 𝝎opn

ɤopn

𝝎 𝝎opn

ɤopn

ɤ



II.1.3.4 Selon la valeur de CBR

Le tableau suivant présente quelques types de plate-forme en fonction de la

valeur de CBR :

Tableau 5 : Type de plate-forme en fonction de la valeur de CBR

Valeur de CBR Module EV en MPa Type de plateforme

≤ 6 ≤ 30 Inapte

6 < CBR < 10 30 < EV < 50 PF1 déformable

10 < CBR < 24 50 < EV < 120 PF2 Peu déformable

2 4 < CBR < 40 120 < EV < 200 PF3 Très peu déformable

> 40 > 200 PF4

On doit avoir EV > 30Mpa pour une plateforme destinée à supporter une

chaussée.

On peut estimer que [10] :

EV (MPa) = 5 CBR

Des améliorations par traitement mécanique peuvent être envisagés en cas

d‘insuffisance de sols de qualité satisfaisante, notamment par :

- Ajout de sable pour amaigrir une plateforme argileuse ou de cailloux pour lui

donner du squelette ;

- Pose de géotextiles pour renforcer les sols fins plastiques à forte teneur en eau ;

- Mise en œuvre d‘une couche de forme.

Les Travaux de finition de la plateforme doivent comprendre :

Les Travaux de réglage de nivellement ;

Et le compactage.

II.1.3.5 Selon le module de déformation

Il existe quatre (04) classes de plate-forme :

Tableau 6 : Classe de plate-forme

Classe PF1 PF2 PF3 PF4

Module EV (MPa) > 30 > 50 MPa > 120 MPa > 200 MPa

Module EV désigne le module de déformation à la plaque (valeur obtenue par

l‘essai à la plaque).



II.2 Remblais [11]

II.2.1 Définitions

Ce sont des ouvrages de terrassement constitués de sols, en général compactés

par couches.

Ils peuvent poser des problèmes de stabilité de leurs pentes et de tassement des

terrains sur lesquels ils reposent.

Une prévision fine de leur comportement passe par la connaissance précise des

matériaux constitutifs, des protocoles de mise en œuvre et des conditions

environnementales de l‘ouvrage.

D‘après la conception géotechnique, les matériaux constituants la croûte

terrestre se divisent en deux grandes parties : Roches et Sols.

II.2.1.1 Matériau Roche

Une roche est un agrégat naturel massif de matière minérale qui ne peut être

fragmenté qu‘au prix d‘un grand effort mécanique.

On appelle aussi roches, les terrains qui ne subissent pas de modification

sensible en présence d‘eau.

II.2.1.2 Matériau Sol

C‘est un agrégat naturel de grains minéraux séparables par une action mécanique

légère. Le sol est le résultat d‘une altération naturelle physique ou chimique des roches.

Les sols sont les terrains qui sont susceptibles de déformation sous les

fondations ou au contact des ouvrages.

II.2.1.3 Géotechnique

La géotechnique ou la mécanique des sols est une branche de la géologie qui sert

à étudier les propriétés physiques, mécaniques et hydrauliques des sols en vue de leur

application à la construction.

Son domaine d‘application comprend également des milieux naturels tels que

les versants, les ouvrages en sol tels que les remblais et les déblais.



II.2.2 La géotechnique à l’étude d’un remblai routier

La géotechnique routière est tout simplement l'application de la géotechnique au

domaine routier. Dans le cadre de l‘étude d‘un remblai dans les travaux routiers, la

géotechnique tient une place importante dans la phase de conception jusqu‘à la phase de

la réalisation pour assurer la qualité et le rendement de l‘ouvrage à construire.

Toutefois, il y a une interaction étroite entre le comportement du sol environnant,

le comportement géotechnique des terrains auquel il y a lieu d'ajouter les conditions

d'exécution et le comportement de l'ouvrage en service. Il est donc nécessaire de

procéder à une étude de sol.

Cette étude concerne :

- les propriétés géotechniques des sols qui permettent de déterminer leur portance,

mais aussi qui conditionnent leur aptitude aux terrassements et leur tenue à court

terme ;

- les conditions hydrauliques qui ont une influence sur l'exécution des travaux et sur

le comportement ultérieur de l'ouvrage et du sol environnant.

II.2.2.1 Etude géotechnique sommaire

Cette étape a pour objet de définir plus précisément les caractéristiques

mécaniques des sols. Les résultats obtenus doivent permettre de juger l'homogénéité

des sols et de localiser les zones difficiles tels que les sols compressibles, les zones

instables, etc.

II.2.2.2 Étude géotechnique spécifique

Cette étape n‘est appliquée que lorsque des problèmes spécifiques tels que la

nature des ouvrages, le mode d'exploitation ou la localisation pourraient provoquer un

effet déterminant sur la pérennité de l'ouvrage et que leur résolution passe par une

parfaite connaissance des paramètres liés à la mécanique du sol.

A la différence de la géotechnique sommaire, cette dernière doit définir d‘une façon

précise la géométrie des différentes couches ainsi que leurs caractéristiques

d‘identification, de résistance au cisaillement et de compressibilité.

Cette étude spécifique doit se conclure par un rapport fournissant tous les

éléments nécessaires à la compréhension et à la résolution des problèmes posés



et comportant :

- le dimensionnement des fondations spéciales ;

- les calculs de tassement et de stabilité ;

- des recommandations sur les remblais et leur compactage.

II.2.3 Problèmes posés par la construction d’un remblai

Techniquement, il existe deux (02) problèmes liés à la réalisation d‘un remblai

sur un sol compressible, problème de tassement et de stabilité.

II.2.3.1 Problème de tassement

Le tassement est une déformation verticale lente du sol sous le poids de

l‘ouvrage.

Ce phénomène est lié à la nature des sols surtout pour les sols compressibles.

Le tassement se traduit au centre du remblai par un enfoncement vertical.

L‘amplitude de ce tassement diminue au fur et à mesure que l‘on s‘éloigne latéralement

de ce point. La surface supérieure du remblai se déforme.

Par conséquent, on ne peut pas mettre en service un tel remblai car cela nuit à sa

bonne pérennité. Le tassement est donc un problème qu‘il faut prévoir dès la

conception du remblai.

II.2.3.2 Problème de stabilité

La mise en place d‘un remblai sur un sol entraîne une augmentation de

contrainte au sein de ce sol. Si cet accroissement des contraintes dépasse un seuil

critique qui dépend des caractéristiques mécaniques du sol, ce sol se rompt en

provoquant un affaissement important et brutal du remblai. Parallèlement à cet

affaissement, il se produit des déformations du sol porteur qui se traduisent par des

soulèvements du terrain naturel autour du remblai.

Pour qu‘un remblai soit en bonne performance, il faut que les matériaux constituants

ce remblai doivent :

avoir suffisamment de cohésion pour assurer la liaison des grains en saison

sèche afin d‘éviter l‘érosion ;

avoir une teneur en eau largement inférieure à la teneur en eau naturelle du

terrain ;



avoir un poids volumique en place compris entre le poids volumique sec

du Proctor normal et celui du Proctor modifié pour que la glissance ne soit pas

trop élevée en saison pluvieuse ;

ne pas être trop plastiques pour éviter le gonflement du sol.

II.2.4 Classification des remblais

II.2.4.1 Selon la teneur en eau [12]

Il est nécessaire de mesurer la teneur en eau des matériaux. La proportion d‘eau

est importante à considérer notamment dans le comportement des sols fins.

Le tableau suivant présente quelques valeurs usuelles et quelques ordres de

grandeurs :

Tableau 7 : Valeurs usuelles de teneur en eau

Teneur en eau Sols

2 à 10 Sable

10 à 30 Limon

20 à 30 Argile moyenne à raide

50 à 100 Argile molle

80 à 300 Vase et tourbes

II.2.4.2 Selon la teneur en matières organiques [13]

La teneur en matières organiques du sol représente la masse des matières

organiques contenue qui s‗y trouve.

On peut qualifier le nom de l‘échantillon en se référant au tableau qualificatif

selon la teneur en matières organiques.



Tableau 8 : Qualificatif selon la teneur en matières organiques

(Source : Norme XP P94-011)

Teneur en matières organiques (%) Qualificatif

MO ≤ 3 Non organique

3 < MO ≤ 10 Faiblement organique

10 < MO ≤ 30 Moyennement organique :

- à matière organique amorphe

- à matière organique semi-fibreuse

- à matière organique fibreuse

MO > 30 Très organique :

- à matière organique amorphe

- à matière organique semi-fibreuse

- à matière organique fibreuse

Pour la confection des remblais, le sol utilisé ne doit pas contenir de matières

organiques, ni d’éléments dont la plus grande dimension est > 8cm.

II.2.4.3 Selon la dimension des grains

On peut classer les matériaux sols à partir de leur diamètre.

Tableau 9 : Classement des matériaux (Source : LNTPB)

Matériau Diamètre

Bloc rocheux >200mm

Cailloux 20mm à 200mm

Graviers 2 mm à 20 mm

Sables 0.02 mm à 2 mm

Limons 2 μ à 0.02 mm

Argiles < 2 μ

II.2.4.4 Selon les limites d’Atterberg [14]

Les limites d‘Atterberg visent à déterminer le domaine hydrique dans lequel un

sol a un comportement plastique. La plasticité met en jeu la possibilité pour

certains éléments du solide, de glisser sous l‘effet des contraintes. Les limites

d‘Atterberg s‘exprimant par des teneurs en eau montre bien l‘importance de l‘eau

dans le phénomène de plasticité des sols.



Les limites d‗Atterberg sont des paramètres géotechniques destinés aussi à

identifier un sol et à caractériser son état. En voici les seuils indicatifs :

Ip non mesurable: sol non argileux;

Ip < 12 : sol limoneux à teneur en argile faible;

12 < Ip < 25 : sol limoneux à teneur en argile moyenne;

25 < Ip < 40 : sol argileux;

Ip > 40 : sol très argileux.

Pour la confection des remblais, le sol utilisé doit avoir une limite de liquidité

WL < 65 et un indice de plasticité IP < 25.

II.2.4.5 Selon la valeur de l’équivalent de sable [15]

Le tableau suivant présente quelques valeurs usuelles et quelques ordres de grandeurs :

Tableau 10 : Valeurs usuelles de l’équivalent de sable (Source : LCPC)

Equivalent de sable Propriété de sable

100 sable très propre

50 à 100 sable propre

30 à 50 sable pollué

<30 sable très pollué

II.2.4.6 Selon les paramètres de compactage

Proctor [16]

Les terres pour remblais doivent avoir un poids volumique sec à l’OPM >16,5kN/m3.

Indice de portance [17]

Le tableau suivant présente quelques valeurs usuelles de l‘indice CBR :

Tableau 11 : Valeurs usuelles de l’indice CBR

CBR

˂2 Sol mous à très mous

2 à 10 Argiles

8 à 30 Sables

8 à 40 Limons et argiles raides

15 à 80 Graves

80 à 100 Concassée



Les terres pour remblais doivent posséder un gonflement linéaire au moule

CBR <2%.



Chapitre III : CLASSIFICATION DES SOLS

Norme NF P 11-300 et GTR [18]

III.1 Définitions

Les ―sols‖ sont des matériaux naturels, constitués de grains pouvant se séparer

aisément par simple trituration ou éventuellement sous l‘action d‘un courant

d‘eau. Ces grains peuvent être de dimensions très variables : des argiles aux blocs. Les

sols sont de nature et d‘origine géologique diverses : alluvions, matériaux meubles

sédimentaires, dépôts glaciaires... [20]

III.2 Analyse des différents paramètres de classification

Les paramètres retenus se rangent en trois catégories :

- paramètres de nature;

- paramètres de comportement mécanique,

- paramètre d‘état.

III.2.1 Paramètres de nature

Ils se rapportent à des caractéristiques intrinsèques, c‘est-à-dire qui ne varient

pas ou peu, ni dans le temps ni au cours des différentes manipulations que subit le

sol au cours de sa mise en œuvre.

Les paramètres retenus concernent la granularité et l’argilosité..

III.2.1.1 La granularité

Le Dmax : c‘est la dimension maximale des plus gros éléments contenus dans le

sol.

Ce paramètre est déterminant pour préjuger des ateliers de terrassements

utilisables et notamment pour évaluer l‘épaisseur des couches élémentaires et les

conditions de malaxage éventuel avec un liant. C‘est également un paramètre important

à connaître pour apprécier la représentativité des essais de laboratoire. Toutefois la

détermination de ce paramètre peut tolérer une certaine imprécision et en règle générale

une estimation visuelle est suffisante.

Seuil retenu :

- 50 mm. C‘est la valeur proposée pour distinguer les sols fins, sableux et graveleux

(classes A, B, D1 et D2), des sols blocailleux (classes C et D3) ; c‘est aussi une



valeur limite couramment admise actuellement pour distinguer les sols pouvant être

malaxés intimement avec un liant pour constituer des couches de forme de

qualité ; enfin le comportement de la fraction 0/50 mm d‘un sol peut être correctement

appréhendé à partir des essais de laboratoire usuels.

Lorsque le matériau comporte des éléments fins et une fraction grossière

50/D non négligeable (classe C) on distingue deux sous-classes :

- la sous-classe C1 qui rassemble les matériaux à éléments ―anguleux‖ possédant une

importante fraction 0/50mm (> 60 à 80 % estimés visuellement en général) et

l‘ensemble des matériaux à éléments ―roulés‖. Pour les sols de cette classe,

on considère que leur comportement est assimilable à celui de leur fraction

0/50mm qu‘il suffit alors d‘identifier,

- la sous-classe C2 qui comprend les matériaux à éléments anguleux possédant

une faible fraction 0/50 mm (≤ 60 à 80 % estimée visuellement en général) pour

lequel il n‘est plus admissible d‘assimiler leur comportement à celui de leur

fraction 0/50mm.

Le tamisat à 80μm : ce paramètre permet de distinguer les sols riches en

fines et, dans une large mesure, d‘évaluer leur sensibilité à l‘eau.

Seuils retenus :

- 35 % : c‘est le seuil au-delà duquel le comportement du sol peut être considéré

comme régi par celui de la fraction fine (≤ 80μm),

- 12 % : c‘est un seuil conventionnel permettant d‘établir une distinction entre

les matériaux sableux et graveleux pauvres ou riches en fines.

Le tamisat à 2mm : ce paramètre permet d‘établir une distinction entre les

sols à tendance sableuse et les sols à tendance graveleuse.

Seuil retenu :

- 70 % : au-delà de 70 % on définit les sols à tendance sableuse et en-deçà les

sols à tendance graveleuse.

III.2.1.2 L’argilosité

L‘indice de plasticité Ip: c‘est le paramètre le plus couramment utilisé pour

caractériser l‘argilosité des sols. Son interprétation est d‘autant plus fiable que la



proportion pondérale de la fraction 0/400μm (fraction servant à l‘essai) contenue

dans le sol étudié est importante et que l‘argilosité de cette fraction est grande.

Au-delà d‘une proportion de 50% de cette fraction et d‘une valeur de 12,

l‘interprétation de l‘Ip est simple mais elle devient quasiment impossible lorsque cette

proportion tombe au-dessous de 35 % et la valeur de l‘Ip en dessous de 7.

Seuils retenus :

- 12 : limite supérieure des sols faiblement argileux,

- 25 : limite supérieure des sols moyennement argileux,

- 40 : limite entre les sols argileux et très argileux.

III.2.1.3 La valeur au bleu de méthylène (VBS)

Il s‘agit d‘un autre paramètre permettant de caractériser l‘argilosité (ou la

propreté) du sol.

On détermine la VBS (Valeur au bleu du sol) à partir de l‘essai au bleu de

méthylène à la tache sur une fraction 0 / 2mm.

Seuils retenus/

- 0,1 : seuil en dessous duquel on peut considérer que le sol est insensible à

l‘eau,

- 0,2 : seuil au-dessus duquel apparaît à coup sûr la sensibilité à l‘eau,

- 1,5 : seuil distinguant les sols sablo-limoneux des sols sablo-argileux,

- 2,5 : seuil distinguant les sols limoneux peu plastiques des sols limoneux

de plasticité moyenne,

- 6 : seuil distinguant les sols limoneux des sols argileux,

- 8 : seuil distinguant les sols argileux des sols très argileux.

III.2.2 Paramètres de comportement mécanique

Ces paramètres ne sont pris en considération que pour juger de

l‘utilisation possible des sols en couche de forme. Ils distinguent les matériaux

dont la fraction granulaire est susceptible de résister au trafic et qui de ce fait

peuvent être utilisés tels quels dans la construction des couches de forme, de ceux qui

risquent de se fragmenter pour se transformer en un sol constitué en majorité

d‘éléments fins, inutilisable dans son état naturel sans dispositions particulières

(traitement...).



Les paramètres de comportement considérés dans la classification sont : les

coefficients Los Angeles (LA) et micro-Deval en présence d‘eau (MDE), mesurés

sur la fraction granulaire 10/14 (ou à défaut sur la fraction 6,3/10) et le

coefficient de friabilité des sables (FS) mesuré sur la fraction 0/1 ou 0/2mm.

Seuils retenus :

- 45 pour les valeurs LA et MDE,

- 60 pour les valeurs FS.

III.2.3 Paramètres d’état

Il s‘agit des paramètres qui ne sont pas propres au sol mais fonction de

l‘environnement dans lequel il se trouve. Pour les sols meubles sensibles à l‘eau, le

seul paramètre d‘état considéré dans la présente classification est l‘état hydrique : son

importance est capitale vis-à-vis de tous les problèmes de remblai et de couche de

forme.

III.2.3.1 Différents états hydriques considérés

Cinq états hydriques sont distingués dans la présente classification :

L’état « très humide » (th) :

C‘est un état d‘humidité très élevé ne permettant plus en général la réutilisation du

sol dans les conditions technico-économiques françaises actuelles.

L’état « humide » (h) :

C‘est un état d‘humidité élevé autorisant toutefois la réutilisation du sol en

prenant des dispositions particulières (aération, traitement, remblais de faible

hauteur...) estimées comme normales dans les conditions technico-économiques

françaises courantes actuelles.

L’état d’humidité « moyen » (m) :

C‘est l‘état d‘humidité optimum (minimum de contraintes pour la mise en œuvre).

L’état « sec » (s) :

C‘est un état d‘humidité faible mais autorisant encore une mise en œuvre en

prenant des dispositions particulières (arrosage, surcompactage...) estimées comme

normales dans les conditions technico-économiques françaises courantes actuelles.



L’état « très sec » (ts) :

C‘est un état d‘humidité très faible n‘autorisant plus en général la réutilisation du

sol dans les conditions technico-économiques françaises courantes actuelles.

III.2.3.2 Paramètres utilisés pour caractériser l’état hydrique

La présente classification a retenu pour caractériser l‘état hydrique d‘un

sol, l‘un ou l‘autre des trois paramètres suivants :

La position de la teneur en eau naturelle ( n) de la fraction 0/20 du

matériau par rapport à l'Optimum Proctor Normal ( OPN) exprimée par le rapport :

Ce rapport est le paramètre d‘état le plus fiable pour caractériser les états (s) et

(ts) car les difficultés d‘obtention de la compacité requise en dépendent directement.

Sa signification est en revanche moins claire pour distinguer les états (h) et (th).

La position de la teneur en eau naturelle ( n) par rapport aux limites d‘Atterberg

( et ) qui s‘exprime par l‘Indice de consistance (Ic).

L‘Ic permet de caractériser correctement les cinq états (th), (h), (m), (s) et (ts) mais

seulement dans le cas des sols fins moyennement et très argileux comportant au

moins 80% à 90% d‘éléments ≤ 400μm.

L‘indice portant immédiat (IPI) qui exprime la valeur du poinçonnement CBR

mesurée sans surcharge ni immersion sur une éprouvette de sol compacté à

l‘énergie Proctor Normal.

III.3 Les tableaux de classification

La classification des sols sont répartis entre 4 classes selon la norme NF P 11-300 :

- Classe A : sols fins,

- Classe B : sols sableux et graveleux avec fines,

- Classe C : sols comportant des fines et des gros éléments,

- Classe D : sols insensibles à l‘eau.

Les tableaux de chaque classe sont présentés en annexe 1 à 5.



DEUXIEME PARTIE : ETUDES TECHNIQUES



Chapitre IV : PRESENTATION GENERALE DE LA ZONE

D’ETUDES [19]

IV.1 Localisation de la zone d’études

La zone d‗étude se situe dans la région Alaotra- Mangoro. La carte de localisation

ci-après montre leur situation géographique.

Figure 14 : Carte de localisation de la zone d’études (source : FTM 2000)

IV.2 Présentation de la RN.44

La RN.44 est jouxtée par la RN.2 (Antananarivo vers Moramanga), et elle se

trouve sur la déviation gauche qui mène vers Ambatondrazaka. Ambatondrazaka se

situe à 159Km de la ville d‘Antananarivo.



Figure 15 : Tracé de la route RN.44 (Source : google maps) [21]

Le tracé marqué en rouge désigne le tronçon entre PK 120+000 (Andilanatoby) et

PK 131+000 (Vohidiala) qui concerne notre étude. Ce tronçon représente un des

facteurs de blocage de la circulation sur la RN.44.

Photo 1 : Blocage de la circulation sur la RN.44

IV.3 Géologie de la zone d’étude

La géologie régionale le long du tracé est caractérisée par deux principales

formations en relation avec la géomorphologie :

- Le Groupe de Manampotsy anciennement appelé «Système du graphite» a vu que



cette région est constituée d‘un ensemble migmatito-gneissique, c‘est à dire les

migmatites forment les collines et les gneiss constituent les fonds de vallée.

- Les formations récentes constituées par les alluvions et les sédiments récents

provenant de l‘érosion actuelle.

IV.4 Contexte climatologique [22]

Le climat est chaud et tempéré. L‘hiver à Vohidiala se caractérise par des pluies

moins importantes qu‘en été. La température moyenne à Vohidiala est de 21.4°C et la

moyenne des précipitations annuelles atteints 1191mm. Donc, la région est du type

«tropical humide », plus ou moins frais. Il est caractérisé par deux saisons bien

distinctes :

- saison pluvieuse et moyennement chaude ;

- saison fraîche et relativement sèche.

Tableau 12 : Climat de la zone d’étude (Année : 2018)

Au mois de décembre, la température moyenne est de 24.1°C. Décembre est de

ce fait le mois le plus chaud de l‘année.

Mois Température moyenne (°C) Température maximale (°C)

Janvier 24 29.9

Février 23.8 29.7

Mars 23.3 28.8

Avril 22.5 28.7

Mai 20.3 27.2

Juin 18.6 25.5

Juillet 17.3 23.7

Aout 18.1 25.1

Septembre 19.3 26.9

Octobre 21.6 30

Novembre 23.5 30.7

Décembre 24.1 30.2



IV.5 Secteur économique

IV.5.1 Agriculture

L‘Alaotra est le premier grenier à riz de Madagascar. Elle comprend des zones

agricoles dans lesquelles sont pratiquées généralement la culture du riz aquatique dans

les terrains bas et la culture sur terrain. Cette attribution lui donne un atout non

négligeable.

Le riz constitue le produit comme étant la première source de revenu des

paysans. Les cultures maraichères jouent aussi un rôle important dans le complément

des sources de revenus familiaux grâce à la présence de la potentialité énorme pour la

production des tomates, concombres, aubergines, oignons, patates douces, haricots,

arachides, etc…

Les produits agricoles sont évacués :

- dans les marchés locaux ;

- à Antananarivo ;

- dans toute la grande île.

IV.5.2 Transport

Nous y trouvons presque tous les moyens de transport terrestre comme :

- les automobiles ;

- les motos ;

- les bicyclettes ;

- la charrette.

IV.6 Reconnaissance de terrain

La reconnaissance de terrain comprenait :

- la prospection de matériaux meubles par maillage des sites répertoriés, à partir des

puits rectangulaires aux fins de détermination des épaisseurs de la découverte et de

la couche exploitable ;

- la prospection des carrières rocheuses et l‘estimation de la puissance exploitable à

partir des mesures faites sur l‘affleurement rocheux et la détermination de la

découverte si nécessaire ;

- l‘étude de la Plate-Forme consistant en un découpage de l‘axe en zones homogènes

par l‘identification visuelle couplé avec des sondages par puits rectangulaires sur la

chaussée existante.



IV.7 Objectif spécifique

Le Projet consiste à trouver des solutions aux problèmes rencontrés pendant la

période de crue et aussi à l‘Entretien Améliorant de la chaussée et de ses dépendances.

Ces Travaux permettent :

- d‘assurer le développement des transports et favorisent la libre circulation des

hommes et de leurs biens à travers tout le territoire national ;

- d‗améliorer les conditions de confort et de sécurité de la circulation routière ;

- de maintenir la durabilité de la route en bon état.

IV.8 Structure

La RN 44 Sud est en majeure partie en remblai, la largeur de la chaussée varie de

5.00 à 6.50m. C‘est une Route Non Revêtue (RNR).

C‘est en 2007 qu‘a été réalisée la dernière intervention (réhabilitation), ce tronçon

est composé :

- d‘une plateforme ;

- d‘une couche de fondation ;

- d‘une couche de surface ou couche de roulement.

Ces couches sont successivement superposées pour absorber les contraintes venant de la

couche de roulement.

Pour le tronçon du PK 120 au PK 131, la couche de roulement est réalisée avec

des matériaux sélectionnés (MS) de 20 cm d‘épaisseur.

Photo 2 : Dégradation de la route à Vohidiala

(Source : RAKOTOMALALA Ny Aina D.



Chapitre V : GISEMENTS DES MATERIAUX MEUBLES

Une descente sur terrain a été faite dans le but de faire une évaluation des

travaux qui seront effectuées sur le plan géologique et géotechnique rentrant dans le

cadre du projet.

L‘objectif principal de cette tâche est de déterminer et localiser en suivant le

tracé de la route toutes les zones qui nécessiteraient une intervention géotechnique plus

ou moins particulière, et en dernier lieu, de faire une identification des carrières

potentielles devant fournir les matériaux dont on aura besoin pendant l‘exécution des

travaux.

Dans ce travail, les matériaux meubles étaient exploités à proximité de l‘endroit

où l‘on construisait.

V.1 Gisement meuble pour remblai

Les gisements des remblais se répartissent en quatre (04) lieux.

V.1.1 Gisement 1 : Au PK 119+300 CD

Du PK 119+300 côté droite :

- il a une puissance exploitable de 8000m3 à l‘extension 15000m

3 ;

- facile à proximité de l‘axe ;

- des coordonnées géographiques S 17°59‘18.4‘‘

E048°15‘49.7‘‘



Légende :

Route Nationale

Gisement 1 Gisement 1 de la plate-forme

Figure 16 : Carte de localisation du gisement 1 (Source : Google Earth)

Figure 17 : Croquis du gisement 1 (Auteur : RAKOTOMALALA Ny Aina D.)

PK 119

PK 120

PK 121

PK 122

Andilanatoby

N

E

N

E



V.1.2 Gisement 2 : Au PK 123+800 CD

Du PK 123+800 côté droite:


3 ;



E048°14‘59.2‘‘

Légende : Route Nationale

Gisement 2



N

E

PK 123

PK 126

PK 125

PK 124

PK 127

PK 128

N

E



V.1.3 Gisement 3 : Au PK 129+400 CG

Du PK 129+400 côté gauche:


3 ;

- juste à 70m de l‘axe ;


E048°15‘23.5‘‘


Gisement 3



PK 129

PK 130

PK 131 N

E

N

E



V.1.4 Gisement 4 : Au PK 131+500 CG

Du PK 131+500 côté gauche:


3 ;



E048°15‘51.4‘‘


Gisement 4 Gisement 2 de la plate-forme



PK 130

PK 131

PK 132

PK 133

N

E

N

E



V.2 Gisement meuble pour la plate-forme

Pour l‘étude des sols de plate-forme, nous avons rencontrés en général deux

gisements :

- Gisement 1 : du PK 122+600 CG (Figure 16)

- Gisement 2 : du PK 133+000 CD (Figure 22)



Chapitre VI : METHODES DE CARACTERISATION DES

MATERIAUX

Cette partie va nous permettre de faire l‘analyse des conditions d‘acceptabilité et

d‘accessibilité des matériaux à utiliser pour l‘exécution des remblais et de la plate-

forme.

Nous avons prélevé 60kg de sol sur une profondeur d‘environ 65cm à chaque

différent type de sol identifié dans les gisements.

Les méthodes utilisées dans ce travail sont appliqués à tous les sols identifiés.

VI.1 Détermination des paramètres d’état

VI.1.1 Teneur en eau

La teneur est calculée à partir de la relation suivante :

Avec :

: Teneur en eau

: Masse du sol humide (g)

: Masse du sol sec (g)

MODE OPERATOIRE

L‗essai effectué en laboratoire correspond à la méthode d'étuvage. Le procédé

consiste à :

- peser l'échantillon de sol humide

Photo 3 : Pesage de l’échantillon de sol humide

- passer à l'étuve (105°C) jusqu'à l‘obtention d‘une masse constante ;



Photo 4 : Etuvage à 105°C

- peser à nouveau le sol sec et faire le calcul

VI.1.2 Poids volumique des particules solides (ɤs)

Dans le cas d‗un matériau sol, la détermination se fait généralement par la

méthode au pycnomètre.

MODE OPERATOIRE

La masse des particules solides est obtenue par pesage. Le volume se mesure

au pycnomètre.

Préparation de l‘échantillon

- Prélever une prise du matériau M≥22Dmax ;

- séparer les agglomérats de particules par pilonnage ;

- dessécher totalement l‗échantillon à 105°C ;

- quarter l‗échantillon

Essai

- Peser le pycnomètre vide soit M0 ;

- remplir le pycnomètre avec de l‗eau jusqu‗au trait repère et peser l‗ensemble soit

M2 ;

- peser une masse sèche M de matériau ;

- vider parfaitement le pycnomètre ;

- retirer le bouchon rodé ;

- remplir le quart du pycnomètre avec de l‗eau ;

- placer un entonnoir et verser le matériau ;

- agiter l‗ensemble afin de dégazer le matériau

- remplir de l‘eau, et replacer le bouchon rodé et laisser reposer au minimum

15minutes



Photo 5 : Remplissage du pycnomètre et du matériau avec de l’eau

- peser l‗ensemble soit M3 et faire le calcul.

La masse volumique des particules solides s‗obtient alors par la formule suivante :

ɤs =

× ɤw

Avec ɤw est la masse volumique de l‗eau.

VI.1.3 Teneur en matières organiques

L‘essai pratiqué en laboratoire est la méthode d‘étuvage.

MODE OPERATOIRE

- Prélever une prise d‘échantillon ;

- passer à l‘étuvage (105°C) jusqu'à l‗obtention d‗une masse constante ;

- peser l‘échantillon avec une balance de précision, soit MS ;

- passer à l‘étuvage (975°C) jusqu'à l‗obtention d‗une masse constante, soit M2 ;

- calculer la teneur en matières organiques MO%.

Cette teneur en matières organiques (MO) d‗un sol est définie par le rapport entre la

masse du sol sec (Ms) et la masse du sol après calcination (M2):

VI.2 Détermination des paramètres d’identification

VI.2.1 Analyse granulométrique par tamisage

La classe des granulats est définie par tamisage au travers d‘une série de tamis

dont les mailles ont les dimensions suivantes en mm :

0.063 – 0.08 – 0.10 – 0.125 – 0.16 – 0.2 – 0.25 – 0.315 – 0.4 – 0.5 – 0.63 – 0.8 – 1 –

1.25 – 1.6 – 2 – 3.15 – 4 – 5 – 6.3 – 8 – 10 – 12.5 – 14 – 16 – 20 – 25 – 31.5 – 40 – 50 –

63 – 80 – 100 – 125 – 150 – 200.

(KN/m3)



Photo 6 : Tamis granulométriques

d/D indique la classe granulaire, fourchette de calibres comprenant le plus petit

et le plus gros grain d‗un même granulat.

D‘où d : diamètre minimal

D : diamètre maximal

MODE OPERATOIRE


- effectuer une prise d‗échantillon (par quartage) ;

- peser un récipient pouvant contenir la totalité de l‗échantillon(Ms) ou

étalonner la balance à zéro avec le récipient puis peser la prise Ms.

Photo 7 : Pesage de l’échantillon (Ms)

Essai

- Verser l‗échantillon dans la colonne de tamisage puis agiter jusqu‗à ce qu‗il ne

passe pratiquement plus de matière susceptible de modifier le résultat ;

- prendre un à un les tamis en commençant par celui de la plus grande ouverture ;



Photo 8 : Commencement du tamisage par la plus grande ouverture

- verser le tamisat recueilli dans le tamis immédiatement inferieur ;

- peser les refus pour chaque tamis.

Après l‘exécution de l‘essai, les résultats sont ensuite montés dans le « tableau

des résultats ».

VI.2.2 Détermination des limites d'Atterberg

MODE OPERATOIRE


- Broyer l‘échantillon;

- malaxer ;

- quarter ;

- peser 350g d‘échantillon bien quarté ;

- tremper dans de l‘eau pendant 24 heures le 350g pesé, cela consiste à enlever les

vides dans l‘échantillon ;

Photo 9 : Trempage de l’échantillon

- laver l‘échantillon sur un tamis de 42µm;



Photo 10 : Lavage de l’échantillon après 24 heures

- décanter le passant de l‘échantillon ;

Photo 11 : Décantation du passant à 42µm

- sécher l‘échantillon dans une étuve à 70°C pendant 30minutes.

Détermination de la limite de liquidité WL

- Ajouter des gouttelettes d‘eau et mélanger l‘échantillon jusqu‘à ce qu‘on

obtienne une teneur en eau élevée ;

- remplir la coupelle de Casagrande avec de l‘échantillon environ 70g à l‘aide

d‘une spatule ;

- rainurer (partager en 2) à l‘aide d‘un outil laminé ;

Photo 12 : Spatule et outil laminé

- soumettre la coupelle à une série de chocs réguliers à raison de 2 coups/s ;



- noter le nombre de coup pour que le rainure se referme sur 1 cm

apprécié à l‗œil (entre ; 5 à 25 coups) ;

Photo 13 : Coupelle de Casagrande

- prélever 2 échantillons au voisinage de l‗endroit où la rainure c‗est renfermé;

- mesurer la teneur en eau de ces échantillons ;

- sécher l‘échantillon ;

- refaire un nouvel essai.

Les différentes valeurs de la teneur en eau sont portées dans un abaque et la

limite de liquidité se détermine graphiquement.

Détermination de la limite de plasticité WP

- Sécher le sol en le malaxant sur le marbre et en étalant ;

- former une boulette avec une partie de l‗échantillon puis roulez à la main sur le

marbre pour former un rouleau amincit comme les tiges de référence (photo 14)

de 2 à 3 mm de diamètre et à une longueur 10 à 15 cm ;

Photo 14 : Tige de référence pour former un rouleau amincit

- si aucune fissure n‗apparait, le rouleau est réintégré à la boulette. La pâte est

malaxée tout en la séchant légèrement ;

- la limite de plasticité est obtenue si le rouleau de 2 à 3 mm de diamètre se

fissure;

- effectuer une mesure de la teneur en eau.



VI.3 Détermination des paramètres de compactage

VI.3.1 L’essai PROCTOR

L‘essai Proctor normal et l‘essai Proctor modifié sont identiques dans leur principe,

mais leur différence c‘est la valeur des paramètres qui définissent l‘énergie de

compactage appliquée.

Tableau 13 : Modalités d’exécution des essais Proctor normal et modifié

MODE OPERATOIRE

- Faire le choix du matériel (moule, dame) en se référant la norme AFNOR NF P

94-056 ;

Figure 24 : Structure des moules Proctor et CBR



- humidifier le sol à la teneur en eau voulue, bien homogénéiser ;

Photo 15 : Humidification et homogénéisation du sol

- solidariser : moule, embase et rehausse ;

- placer éventuellement un papier-filtre ou un film plastique au fond du moule

Proctor ou sur le disque d'espacement du moule CBR pour faciliter le

démoulage;

- monter la hausse sur le moule ;

- effectuer l‗essai Proctor suivant la norme (nombre de couches, nombre de

coups de dame par couche et disposition de ces coups) ;

Photo 16 : Plan de compactage par couche

- retirer la hausse et araser ;

- peser l'ensemble du moule avec le matériau.

Photo 17 : Pesage du moule avec le matériau



VI.3.2 L’indice de portance (CBR)

Détermination de l‘indice C.B.R. à 0 heure d’imbibition

MODE OPERATOIRE

- Solidariser la plaque de base et le moule CBR ;

- placer une feuille de papier filtre au fond du moule ;

- peser à vide l‗ensemble « moule+ plaque de base» ;

- fixer la rehausse ;

- prendre 6000g d‘échantillon de sol ;

- homogénéiser l‗échantillon ;

- étaler puis humidifier l‗échantillon à la teneur en eau à laquelle on veut réaliser

l‗essai puis malaxer à la main pour rendre le mélange le plus homogène

possible ;

- établir les 5 couches en introduisant l‘échantillon dans le moule CBR jusqu‘à

environ 2,5cm d‘épaisseur entant que 1ère

couche, et compacter selon les

conditions de l'essai Proctor;

- retirer la rehausse puis araser soigneusement l‗éprouvette (du centre vers

la périphérie) ;

- peser au gramme près, l‗ensemble « moule, plaque de base et

l‘échantillon compacté» ;

- désolidariser la plaque de base, retourner le moule puis fixer à nouveau la plaque

de base ;

- enlever la feuille de papier filtre ;

Détermination de l‘Indice Portant Immédiat (IPI):

- Placer l'ensemble « plaque de base, moule CBR avec l‘échantillon déjà

compacté » sur la presse, en position centrée par rapport au piston ;

- procéder au poinçonnement.

Détermination de l‘indice C.B.R. après imbibition

Cet essai permet de déterminer la valeur du gonflement linéaire de l‗éprouvette

observé après 96heures d‗imbibition. Il est réalisé sur l‗échantillon de sol compacté à

l‗énergie Proctor modifié et immergés dans l'eau pendant 96heures à 20 °C.

MODE OPERATOIRE

- Solidariser : l‗échantillon de sol compacté, le disque perforé, la surcharge de 5kg



avec le porte comparateur;

Photo 18 : Préparation avant l’immersion

- Immerger dans le bac d‘imbibition pendant 96heures

Photo 19 : Immersion dans le bac d’imbibition

L‘indice de portance CBR est déterminé par le maximum entre les 2 valeurs, par

définition, on note deux CBR :

=

=



Chapitre VII : CARACTERISTIQUES ET CLASSIFICATION DES

MATERIAUX

VII.1 Caractéristiques des matériaux du remblai

Dans ce travail, on a obtenu des résultats pour chaque gisement.

VII.1.1 Teneur en eau

Après avoir effectué l‘essai de détermination de la teneur en eau de chaque

échantillon, le tableau ci-dessous montre les résultats ;

Tableau 14 : Résultats de la teneur en eau pour les gisements du remblai

Gisement Masse du sol

humide

(Mh)

Masse du sol

sec

(Ms)

Teneur en eau

1 PK 119+300 CD 750g 670,6g 11,1

2 PK 123+800 CD 925g 835,8g 10,7

3 PK 129+400 CG 840g 755,5g 11,0

4 PK 131+500 CG 1030g 944,9g 10,9

VII.1.2 Poids volumiques des particules solides (ɤs)

Suite à l‘exécution de l‘essai de détermination du poids spécifique de chaque sol

étudié, nous montrons les résultats dans le tableau suivant ;



Tableau 15 : Résultats de poids spécifique pour les gisements du remblai

Gisement

Masse

du matériau

sec

(M)

Masse

d’eau+pycno-

mètre

(M2)

Masse

d’eau+pycno-

mètre+

matériau

(M3)

Poids

spécifique ɤs

(KN/m3)

1

PK 119+300

CD

280.50g 365.15g 408.50g 26.60

2

PK 123+800

CD

275.30g 367.48g 410.78g 26.13

3

PK 129+400

CG

278.40g 367.30g 411.20g 26.34

4

PK 131+500

CG

282.20g 365.30g 401.20g 27.00

VII.1.3 Teneur en matières organiques

Après avoir effectué l‘essai d‘évaluation de la teneur en matière organique, les

résultats sont classés dans le tableau ci-après :

Tableau 16 : Résultats de la teneur en matières organiques pour les gisements du

remblai

Gisement Masse du

sol sec

(MS)

Masse du

sol après

calcination

(M2)

Teneur en

matières

organiques

(MO%)

1 PK 119+300

CD

270.54g 264.07g 2.45

2 PK 123+800

CD

275.42g 267.48g 2.97

3 PK 129+400

CG

270.60g 263.17g 2.82

4 PK 131+500

CG

280.50g 274.60g 2.15



VII.1.4 Analyse granulométrique par tamisage

On a classé tous les résultats de l‘analyse granulométrique de chaque gisement

dans un tableau et les courbes granulométriques dans une même figure (figure 26).

VII.1.4.1 Tableau granulométrique

Tableau 17 : Analyses granulométriques pour les gisements du remblai

Ouverture

des tamis

d (mm)

Module

AFNOR

Passant cumulé (%)

Gisement 1

PK 119+300

CD

Gisement 2

PK 123+800

CD

Gisement 3

PK 129+400

CG

Gisement 4

PK 131+500

CG

10 41 100 - - 100

6,3 39 99 - - 99

5 38 98 100 100 98

2 34 96 96 99 91

1,25 31 90 85 92 79

0,63 28 78 71 76 63

0,315 26 69 60 60 51

0,08 20 51 43 36 37



VII.1.4.2 Courbe granulométrique

Légende : Gisement 1

Gisement 2

Gisement 3

Gisement 4

Figure 25 : Courbe granulométrique pour les gisements du remblai

VII.1.4.3 Interprétations

Classe granulaire

On a classé les dimensions maximales des grains contenus dans le sol de chaque

gisement ainsi que leurs classes granulaires dans le tableau suivant :

Tableau 18 : Classe granulaire pour les gisements du remblai

GISEMENT

1 2 3 4

d (mm) 0,08 0,08 0,08 0,08

D (mm) 6,3 2 2 6,3

d / D 0/6 0/2 0/2 0/6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20 25 30 35 40 45

Pas

san

t cu

mu

lé (%

)

Module AFNOR



Répartition des fines et grossiers

Tableau 19 : Répartition des fines et grossiers pour les gisements du remblai

GISEMENT

1 2 3 4

Fine (%) 51 43 36 37

Grossier (%) 49 57 64 63

- Les granulométries des matériaux de remblai provenant des 4 gisements sont

tout étalées, car il y a une bonne répartition des grains.

- Les matériaux du remblai sont constitués majoritairement d‘éléments grossiers

avec des fines.

Texture

Selon les analyses complémentaires que nous avons réalisées dans le laboratoire

Pédologie FOFIFA, les textures des matériaux du remblai sont les suivantes :

- LS : Limon Sableux

- SL : Sable Limoneux

Tableau 20 : Texture des matériaux du remblai

Gisement TEXTURE

1 LS jaune

2 LS jaune

3 LS jaune rougeâtre

4 SL jaune

VII.1.5 Limites d'Atterberg

VII.1.5.1 Gisement PK 119+300 CD

Limite de liquidité

Après avoir effectué l‘essai d‘identification de la limite de liquidité, la teneur

en eau correspondant à cette limite est donnée par la figure suivante.



Figure 26 : Teneur en eau correspondant à 25 coups du sol PK 119+300 CD

Il s‘agit de la valeur de la teneur en eau pour laquelle le sol passe de l‘état

liquide à l‘état plastique.

Limite de plasticité

La valeur de la limite de plasticité de l‘échantillon correspond à :

C‘est la valeur de la teneur en eau au-dessous duquel le sol passe à l‘état solide.

Indice de plasticité

On a : IP = WL – WP

Cette valeur d‘indice de plasticité est inférieure à 12, cela montre que c‘est un

sol peu plastique. Il est qualifié de « sol limoneux à teneur en argile faible ».



La teneur en eau correspondant à cette limite est donnée par la figure suivante.

WL








Cette valeur d‘indice de plasticité est supérieure à 12, cela montre que c‘est un

sol peu plastique. Il est qualifié de « sol limoneux à teneur en argile moyenne ».

VII.1.5.3 Gisement PK 129+400 CG



Figure 28 : Teneur en eau correspondant à 25 coups du sol PK 129+400 CG

WL

WL



















Remarque :

D‘après les résultats de chaque échantillon, WL < 65 et IP < 25, alors selon les

critères on peut les utilisés pour la confection des remblais.



VII.1.6 Essai PROCTOR

Après avoir effectué l‘essai Proctor de chaque échantillon, le tableau ci-dessous

montre les résultats ;

Tableau 21 : Résultats de l’essai Proctor pour les gisements du remblai

Gisement Teneur en eau (%) Densité sèche (KN/m3) opt

(%)

ɤd opt

(KN/m3) 1

ère

mesure

2ème

mesure

3ème

mesure

1ère

mesure

2ème

mesure

3ème

mesure

1 PK

119+300

CD

13,6 15,1 17,0 18,10 18,24 17,87 15,1 18,24

2 PK

123+800

CD

13,2 15,4 16,9 18,82 19,13 18,65 15,4 19,13

3 PK

129+400

CG

09,0 11,1 12,4 18,40 20,30 19,68 11,1 20,30

4 PK

131+500

CG

08,9 11,6 12,6 18,60 19,70 19,15 11,6 19,70

Courbe Proctor

Figure 30 : Courbe Proctor de chaque gisement remblai

17

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

8 10 12 14 16 18

ɤ d (k

N/m

3 )

Teneur en eau (%)

Gisement 1

Gisement 2

Gisement 3

Gisement 4



D‘après les résultats de chaque échantillon, ɤd opt >16,5kN/m3, alors selon les

critères on peut les utilisés pour la confection des remblais.

VII.1.7 Essai CBR

Valeur de la mesure de gonflement

Tableau 22 : Résultats de la mesure de gonflement pour les gisements du remblai

Gisement Gonflement absolu

Δh (mm)

Gonflement relatif

(%)

1 PK 119+300 CD 0,14 0,12

2 PK 123+800 CD 0,04 0,03

3 PK 129+400 CG 0,05 0,04

4 PK 131+500 CG 0,09 0,08

CBR

Après immersion, le matériau subit l‗essai de poinçonnement et la valeur de

CBR à 25coups de chaque matériau est dans le tableau ci-après :

Tableau 23 : Résultats de CBR pour les gisements du remblai

Gisement CBR1 CBR2

1 PK 119+300 CD 17,8 22,7

2 PK 123+800 CD 23,2 22,7

3 PK 129+400 CG 26,7 25,1

4 PK 131+500 CG 23,2 26,3

Nous avons les résultats de gonflement linéaire au moule CBR <2% pour chaque

échantillon.

Selon les résultats auparavant, le pourcentage des fines et l‗indice de plasticité

de chaque type d‘échantillon ne sont pas trop élevés, ainsi que leurs gonflement relatif à

l‗état naturel est très faible ; on peut admettre alors que l‗argile contenue dans le sol

n’est pas un type d’argile qui présente un phénomène excessif de gonflement retrait.

Donc, on peut les utiliser à la confection des remblais.



VII.2 Résultats pour la plate-forme

VII.2.1 Teneur en eau

Après avoir effectué l‘essai de détermination de la teneur en eau de chaque

échantillon, le tableau ci-après montre les résultats ;

Tableau 24 : Résultats de la teneur en eau pour les gisements de la plate-forme


humide

(Mh)

Masse du

sol sec

(Ms)

Teneur en

eau

1 PK 122+600 CG

990g 895,1g 10,6

2 PK 133+000 CD 6000g 5361,90g 11,9

VII.2.2 Teneur en matières organiques

Pour suite de l‘essai d‘évaluation de la teneur en matière organique, les résultats

sont classés dans le tableau ci-après :

Tableau 25 : Résultats de la teneur en matières organiques pour les gisements de la

plate-forme


sec

(MS)

Masse du sol

après

calcination

(M2)

Teneur en

matières

organiques

(MO%)

Qualificatif

du sol

1

PK 122+600

CG

272,50g 265,85g 2,5 Non

organique

2 PK 133+000

CD

260,50g 253,60g 2,72 Non

organique

VII.2.3 Analyse granulométrique par tamisage

On a classé tous les résultats de l‘analyse granulométrique de chaque gisement

de la plate-forme dans un tableau et les courbes granulométriques dans une même figure

(figure 22).



VII.2.3.1 Tableau granulométrique

Tableau 26 : Analyses granulométriques pour les gisements de la plate-forme

Ouverture

des tamis

d (mm)

Module

AFNOR

Passant cumulé (%)

Gisement 1

PK 122+600 CG

Gisement 2

PK 133+000 CD

10 41 - 100

6,3 39 100 99

5 38 100 96

2 34 98 88

1,25 31 97 84

0,63 28 85 79

0,315 26 75 67

0,08 20 48 41



VII.2.3.2 Courbe granulométrique

Légende : Gisement 1

Gisement 2

Figure 31 : Courbe granulométrique pour les gisements de la plate-forme

VII.2.3.3 Interprétations

Classe granulaire

On a classé les dimensions maximales des grains contenus dans le sol de chaque

gisement ainsi que leurs classes granulaires dans le tableau suivant :

Tableau 27 : Classe granulaire pour les gisements de la plate-forme

GISEMENT

1 2

d (mm) 0,08 0,08

D (mm) 2 6,3

d / D 0/2 0/6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20 25 30 35 40 45

Pas

san

t cu

mu

lé (%

)

Module AFNOR



Répartition des fines et grossiers

Tableau 28 : Répartition des fines et grossiers pour les gisements de la plate-forme

GISEMENT

1 2

Fine (%) 48 41

Grossier (%) 52 59

- Les granulométries des matériaux de la plate-forme provenant des 2 gisements

sont tout étalées, car il y a aussi une bonne répartition des grains.

- Les matériaux de la plate-forme sont constitués majoritairement d‘éléments

grossiers avec des fines.

Texture

Selon les analyses complémentaires que nous avons réalisées dans le laboratoire

Pédologie FOFIFA, les textures des matériaux de la plate-forme sont tous du type de

Limon Sableux (LS).

VII.2.4 Limite d’Atterberg



Après avoir effectué l‘essai d‘identification de la limite de liquidité, la teneur

en eau correspondant à cette limite est donnée par la figure suivante.


WL



Il s‘agit de la valeur de la teneur en eau pour laquelle le sol passe de l‘état

liquide à l‘état plastique.



C‘est la valeur de la teneur en eau au-dessous duquel le sol passe à l‘état solide.











WL





Cette valeur d‘indice de plasticité est supérieure à 12, cela montre que c‘est un

sol peu plastique. Il est qualifié de « sol limoneux à teneur en argile moyenne ».

VII.2.5 Essai PROCTOR

Après avoir effectué l‘essai Proctor de chaque échantillon, le tableau ci-dessous

montre les résultats ;

Tableau 29 : Résultats de l’essai Proctor pour les gisements de la plate-forme

Gisement Teneur en eau (%) Densité sèche (KN/m3) opt

(%)

ɤd opt

(KN/m3) 1

ère

mesure

2ème

mesure

3ème

mesure

1ère

mesure

2ème

mesure

3ème

mesure

1 PK

122+600

CG

11,2 13,4 14,1 18,21 18,90 18,85 13,4 18,90

2 PK

133+000

CD

14,0 15,4 16,2 18,40 19,0 18,80 15,4 19,0

Courbe Proctor

Figure 34 : Courbe Proctor de chaque gisement plate-forme

17

17,5

18

18,5

19

19,5

20

10 12 14 16 18

ɤ d (k

N/m

3 )

Teneur en eau (%)

Gisement 1

Gisement 2



D‘après les résultats de chaque échantillon, ɤd opt >16,5kN/m3, alors selon les

critères on peut les utilisés pour la confection de la plate-forme

.

VII.2.6 Essai CBR

Valeur de la mesure de gonflement

Tableau 30 : Résultats de la mesure de gonflement pour les gisements de la plate-

forme

Gisement Gonflement absolu

Δh (mm)

Gonflement relatif

(%)

PK 122+600 CG 0,07 0,58

PK 133+000 CD 0,08 0,07

CBR

Tableau 31 : Résultats de CBR pour les gisements de la plate-forme

Gisement CBR1 CBR2

PK 122+600 CG 28,04 26,17

PK 133+000 CD 16,0 22,7

Les valeurs de gonflement linéaire au moule CBR sont inférieures à 2%.

VII.2.7 Le module de déformation à la plaque (Module EV)

On peut estimer que EV (Mpa) = 5 CBR

Alors pour l‘échantillon du :

- PK 122+600 CG, on a

- PK 133+000 CD, on a

Les valeurs de l‘EV obtenues sont supérieures à 30Mpa, donc on peut les

considérés pour des plateformes destinées à supporter une chaussée.

Le sol au PK 122+600 CG peut être du type de plate-forme PF2 (peu déformable),

ainsi que celui du PK 133+000 CD est du type PF3 (très peu déformable).

VII.3 Classification GTR des matériaux

L‘utilisation des terres en remblais est directement liée à leur classification et à leur

comportement lors de leur mise en place.



Le GTR et la norme qui en découle NF-P-11-300 proposent une classification des

matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme

d‘infrastructures routières.

Ils permettent de définir la classe du matériau à partir des résultats de plusieurs

types d‘essais.

VII.3.1 Classification des remblais

VII.3.1.1 Selon les paramètres de nature déterminant le 1er

niveau de

classement

Ce niveau de classement est basé sur les données suivantes :

Dmax ≤ 50mm et tamisat 80µm > 35%.

Tableau 32 : Classification des sols pour remblai selon le 1er

niveau

Gisement

1er

niveau de

classement

1 2 3 4

A A A A

A : Classe A classe des sols fins

VII.3.1.2 Selon le 2ème

niveau de classement

Ce niveau de classement est déterminé à partir des données du VBS et de IP.

Tableau 33 : Classification des sols pour remblai selon le 2ème

niveau

Gisement

2ème

niveau de

classement

1 2 3 4

A1 A2 A1 A1

VII.3.1.3 Selon les paramètres d’état


pour les classes A1

0,7 OPN ≤ n ≤ 0,9 OPN

0,9 OPN ≤ n ≤ 1,1 OPN

pour la classe A2

0,7 OPN ≤ n ≤ 0,9 OPN



Tableau 34 : Classification des sols pour remblai selon l’état hydrique

Gisement

3ème

niveau de

classement

1 2 3 4

A1 s A2 s A1 m A1 s

VII.3.2 Classification de la plate-forme

VII.3.2.1 Selon les paramètres de nature déterminant le 1er

niveau de

classement

Ce niveau de classement est basé aussi sur les données suivantes :

Dmax ≤ 50mm et tamisat 80µm > 35%.

Tableau 35 : Classification des sols pour la plate-forme selon le 1er

niveau

Gisement

1er

niveau de

classement

1 2

A A


niveau de classement

Ce niveau de classement est déterminé aussi à partir des données du VBS et de IP.

Tableau 36 : Classification des sols pour la plate-forme selon le 2ème

niveau

Gisement

2ème

niveau de

classement

1 2

A1 A2

VII.3.2.3 Selon les paramètres d’état


pour la classe A1

0,7 OPN ≤ n ≤ 0,9 OPN

pour la classe A2

0,7 OPN ≤ n ≤ 0,9 OPN

Tableau 37 : Classification des sols pour la plate-forme selon l’état hydrique

Gisement

3ème

niveau de

classement

1 2

A1 s A2 s



TROISIEME PARTIE : EVALUATION DU

PROJET



Chapitre VIII : EXECUTION DES TRAVAUX

VIII.1 Définition des prix

VIII.1.1 Installation et Repli du chantier

Prix n°1

Ce prix rémunère la construction des campements, l‘amenée sur chantier tant les

matériels et équipements en bon état de marche que les matériaux nécessaires à

l‘exécution des travaux, l‘élaboration des divers documents d‘exécutons ainsi que

le terme et la mise à jour des documents de chantier.

Il rémunère également :

- L‘établissement du document final spécifié ;

- L‘aménagement du site de dépôt ;

- La construction de fosses pour recevoir les déchets solides provenant de la base

vie des employés ;

- Les dispositions nécessaires au bon fonctionnement et à la sécurité du chantier ;

- La fourniture et la mise en place des panneaux d‘information ;

- La construction de fosses d‘aisance destinées aux agents du chantier ;

- Le stockage dans des récipients appropriés des produits de vidange des véhicules

et engins de l‘entrepreneur ainsi leur destruction ;

- L‘aménagement des sites après la fermeture des gites d‘emprunt ;

- Le démontage des installations, le repli du matériel ainsi que la remise en état

des lieux ;

- Et toutes sujétions.

VIII.1.2 Terrassement

Prix n°2.1 : Désherbage-Débroussaillage

Ce prix concerne le désherbage et débroussaillage dans les secteurs des gisements,

il est rémunéré au METRE CARRE (m²);

Il comprend :

- Toutes les sujétions d‘accès ;

- Le désherbage, le déboisement, le déracinage, le dessouchage des arbres

existants d‘une circonférence inférieure à 0,5m mesuré à 1m au-dessus du sol;

- L‘enlèvement, le transport des produits issus de cette opération jusqu'à un

lieu de dépôt concerné (quelle que soit la distance) ;



- La mise en dépôt, le réglage sommaire des matériaux y déposés et toutes

sujétions ;

Prix n°2.2 : Décapage

Ce prix rémunère par METRE CARRE (m²) de surface mesurée en projection

horizontale, le décapage sur 20cm de profondeur minimale effectué dans les zones de

terrassement neuf.

Il comprend :

- Toutes sujétions d‘accès ;

- Le désherbage, le déboisement, le déracinage, l‘abattage d‘arbres existants d‘une

circonférence inférieur à 0,5[m] au-dessus du sol ;

- L‘enlèvement, le transport des produits obtenus jusqu‘à un lieu de dépôt agréé,

- Le réglage sommaire du lieu de dépôt et toutes sujétions.

Prix n°2.3 : Remblai d’ouvrage

Ce prix rémunère au METRE CUBE (m3) la fourniture et la mise en œuvre des

matériaux meubles pour la réalisation du remblai et de la plate-forme.

Il comprend :

- L‘extraction des matériaux, la mise en tas par gerbage et le tri si nécessaire ;

- Le chargement, le transport, le déchargement et le régalage ;

- Le réglage mécanique ou manuel de la surface suivant le profil prévu ;

- l‘arrosage et le compactage selon les conditions des Spécifications

Techniques et Particulières.

Prix n°2.4 : Remblai d’emprunt

Ce prix rémunère au METRE CUBE (m3) la mise en œuvre des matériaux pour la

remise en état des Gîtes de remblais conformément aux Spécification Particulières des

Travaux.

Il comprend :

- L‘extraction, le chargement et le transport des matériaux adéquats ;

- Le déchargement et le régalage ;

- La mise en œuvre selon « les règles de l‘art » ;

- Et toutes les autres sujétions.



Prix n°2.5 : Scarification

Ce prix concerne la scarification manuelle ou mécanique des dégradations de

chaussée empierrée ou revêtue existante .Il s‘applique au METRE CARRE (m²) de

chaussée scarifiée et comprend :

- Le piochage de la chaussée existante sur l‘épaisseur pouvant aller jusqu‘à 20cm

d‘épaisseur ;

- Le tri des matériaux impropres et leur évacuation aux lieux agréés ;

- Le tri de concassage pouvant être réutilisé et leur mise en cordon au bord de la

route.

Prix n°2.6 : Curage des ouvrages

Ce prix s‘applique au METRE LINEAIRE (ml) de curage de tous les ouvrages de

traversée et d‘assainissement dans la mesure où cette opération n‘est pas incluse dans

des prestations inhérentes à des Travaux rémunérés par d‘autres prix.

Il comprend :

- L‘extraction des matériaux existants dans les ouvrages ;

- Le chargement et le transport sur toutes distances ;

- Le déchargement et le régalage aux lieux et dépôt agrées ;

- Toute sujétion de nettoyage.

Prix n°2.7 : Purge

Ce prix rémunère au METRE CUBE (m3) l‘enlèvement des terres de mauvaise

tenue.

Il comprend :

- L‘extraction des matériaux de mauvaise tenue ;

- Le chargement et le transport quelle que soit la distance ;

- La mise en dépôt en des lieux agrées ;

- Autres sujétions d‘exécutions.

Prix n°2.8 : Engazonnement

Ce prix rémunère au METRE CARRE (m²), la mise en place des gazons

pour la protection des talus de remblais, des accotements ou de fossés en terre.

Il comprend :

- L‘extraction du gazon en plaques de 20cm de côté et de 10cm d‘épaisseur en



moyenne ;

- Le chargement, transport sur toutes distances et déchargement aux lieux

d‘emploi ;

- La pose et le réglage ;

- L‘arrosage, l‘entretien jusqu‘à vivace et toutes sujétions d‘exécutions.

VIII.1.3 Mesures environnementales

Prix n°3.1 : Réunion de la sensibilisation

C‘est un forfait rémunérant ton tenu d‘une réunion ou d‘une séance

d‘information et de sensibilisation tant préalablement à l‘ouverture du chantier qu‘après

la réception provisoire en vue de la fermeture du chantier. Il comprend les diverses

prestations nécessaires à la préparation et à la tenue de la séance tels les frais de

déplacements des agent du titulaire, la préparation et l‘organisation de la séance

d‘information et de sensibilisation y compris l‘édition des documents de travail,

la mise en place de la logistique nécessaire et toutes sujétions comme l‘achat éventuel

des boissons selon le coutume local.

Et également rémunérée par ce prix, l‘organisation en cours des travaux, des

réunions ou de séance d‘information pour sensibiliser les riverains de ces gites et

carrière sur les mesure de sécurité qu‘ils doivent respecter et pour former les usagers

de la route à la lecture de panneau.

Prix n°3.2 : Réunion de sensibilisation sur la santé et les maladies

C‘est un forfait rémunérant la tenue d‘une réunion ou d‘une séance d‘information

et de sensibilisation tant préalablement à l‘ouverture du chantier qu‘au cours des

travaux sur les mesures devant être prises pour limiter la prolifération des maladies

sexuellement transmissibles.

Il comprend :

- La préparation et l‘organisation de la séance d‘information et de sensibilisation ;

- Les frais de déplacement de l‘agent de titulaire ;

- L‘édition des documents de travail ;

- La mise à la disposition des préservatifs au personnel ainsi que toutes sujétions

comme l‘achat éventuel des boissons selon les coutumes locales.



Prix n°3.3 : Panneaux de signalisation

Ce prix rémunère la confection, la pose des panneaux de signalisation nécessaires

pour prévenir les risques d‘accident, leur entretien, leur déplacement éventuel pendant

la durée des travaux , leur démontage éventuel à la fin des travaux ainsi que toutes

sujétions dont leur remplacement en cas de détérioration.

Prix n°3.4 : Protection par revégétation

Ce prix s‘applique au mètre carré (m2), mesuré en projection horizontale, de surface

aménagée suivant les spécifications techniques.

Il comprend :

- L‘aménagement du terrain suivant les spécifications,

- La fourniture et le transport des semences et des plants, quelle que soit la

distance,

- Leur mise en terre suivant la spécification,

- L‘arrosage et l‘entretien jusqu‘à la reprise de la végétation et de

réensemencement éventuel et toutes sujétions.

VIII.2 Devis quantitatif et estimatif

Il consiste à déterminer la quantité des travaux et des matériaux pour la réalisation

du projet et d‘en déduire par la suite l‘établissement de prix de la construction.



VIII.2.1 Quantité des Travaux à faire

Tableau 38 : Devis quantitatif des travaux en terrassement

Z

O

N

E

Localisation Quantités des travaux en TERRASSEMENT

PK Débr Dec Cur Pur R.O R.E Scar EN

Début Fin m2 m

2 ml m

3 m

3 m

3 m² m

2

1 119+000 119+300 25 6 1,25 250

2 119+300 120+000 12 25 300 125 160

3 120+000 122+600 52 47,5 3 620 350 300 320

4 122+600 123+800 200 33,5 28 4,5 310 400 150 150

5 123+800 124+000 10 32 29 300 100 110

6 124+000 126+000 14 39,5 600 500 300

7 126+000 127+000 13 20 300 250 100

8 127+000 128+000 11 18 300 200 120

9 128+000 129+400 35 25,5 2 310 300 300 140

10 129+400 131+500 90 36 65 3 300 325 250 220

11 131+500 133+000 65 47 200

TOTAL 527 101,5 350,5 13,75 3 340 1 825 2 175 1 620

Légende :

Débr : débroussaillage

Ab : Abatage

Dec: Décapage

Cur : Curage

Pur : Purge

R.O : Remblai d‘ouvrages

R.E : Remblai d‘emprunt

Scar : Scarification

EN : Engazonnement



VIII.2.2 Exemple de sous détail de prix d’installation et repli de chantier

Tableau 39 : Sous détail de prix d’installation et repli de chantier

Composante des prix Couts directs Dépense directes TOTAL

(Ar) Désignation U Q U Jo

ur

Q PU Person-

nel

Matériaux Matériel Outil-

lage

Personnel

Chef de

chantier

Hj 1 Hj 1 1 8 000 8 000 8 000

Chef d'équipe Hj 2 Hj 1 2 9 000 18 000 18 000

Ouvrier

spécialisé

Hj 4 Hj 1 4 8 000 32 000 32 000

Main d'œuvre Hj 5 Hj 1 5 4 100 20 500 20 500

TOTAL partiel 78 500

Matériaux

Baraque de

chantier

U 1 U 1 1 2 000 000 2 000 000 2 000 000

Local

Laboratoire

U 1 U 1 1 2 700 000 2 700 000 2 700 000

Mobilier

divers

En

s

1 Ens 1 1 1 050 000 1 050 000 1 050 000

Eau;

Electricité

M 6 M 1 6 500 000 3 000 000 3 000 000

Clôture Fft 1 Fft 1 1 2 200 000 2 200 000 2 200 000

Travaux

provisoire

Fft 1 Fft 1 1 1 700 000 1 700 000 1 700 000

TOTAL partiel 12 650 000

Location

Matériel

Camion 5m3 J 1 J 1/3 1/3 450 000 135 000 135 000

Camionnette J 3 J 1 3 300 000 900 000 900 000

Carburant L 40 L 0,5 15 4 200 63 000 63 000

Lubrifiant L 0,5 L 1 0,5 5 000 2 500 2 500

TOTAL partiel 1 100 500

Outillage

Lots

d'outillage

divers

Fft 1 Fft 1 1 450 000 450

000

450 000

Mobilier divers

Ens 1 1 75 000 75 000 75 000

TOTAL partiel 525 000

K 1,3 TOTAL DES DEBOURSES 14 354 000

VIII.3 Bordereau du Détail estimatif (BDE)

L‘évaluation du projet est obtenue par l‘application des prix unitaires aux

paramètres de quantités (Installation et Repli de chantier; Terrassement et la mesure

environnementale).



Tableau 40 : Bordereau du détail estimatif

N° Désignation des Travaux Unité Quantité Prix Unitaire Montant (Ar)

1 INSTALLATION ET

REPLI DE CHANTIER

1,00 14 354 000 14 354 000

TOTAL PARTIEL 14 354 000

2 TERRASSEMENT

2.1 Débroussaillage m2 527,00 1 980 1 043 460

2.2 Décapage m2 101,5 1 500 152 250

2.3 Remblai d‘Ouvrage m3 3 340,00 19 000 63 460 000

2.4 Remblai d‘Emprunt m3 1 825,00 15 927 29 066 775

2.5 Scarification m3 2 175,00 22 460 48 850 500

2.6 Curage ml 350,5 1 500 525 750

2.7 Purge m3 13,75 9 231 126 926,25

2.8 Engazonnement m3 1 620 3 200 5 184 000


3 MESURES

ENVIRONNEMENTALES

3.1 Réunion de la

sensibilisation

U 1,00 940 000 940 000,00

3.2 Réunion de sensibilisation

sur la santé et les maladies

U 1,00 1 050 000 1 050 000,00

3.3 Panneaux de signalisation U 1,00 201 000 201 000,00

3.4 Protection par revégetation m2 300,00 120 600 36 180 000,00

3.5 Barrière de pluie U 4,00 2 650 000 10 600 000,00




VIII.4 Récapitulation

Le tableau suivant montre la récapitulation du BDE :

Tableau 41 : Récapitulation du BDE

N° Désignation Montant (Ariary)

1 INSTALLATION ET REPLI DE CHANTIER 14 354 000,00

2 TERRASSEMENT 148 409 661,00

3 MESURES ENVIRONNEMENTALES 48 971 000,00

TOTAL 211 734 661,00

TVA 20% 42 346 932,20

TOTAL GENERAL 254 081 593,00

Arrêter le montant du Bordereau Détail Estimatif et quantitatif du projet à

la somme de Ariary DEUX CENT CINQUANTE QUATRE MILLIONS QUATRE

VINGT UN MILLE CINQ CENT QUATRE VINGT TREIZE (Ar 254 081 593,00).

Donc le prix pour un kilomètre de route dans ce projet est estimé à Ariary

VINGT TROIS MILLIONS QUARANTE TROIS MILLE SEPT CENT CINQUANTE

QUATRE, (Ar 23 098 327,00).

VIII.5 Calendrier d’exécution

Le temps est très important pour la réalisation des travaux de terrassement. La

préparation d‘un calendrier d‘exécution permet de faciliter la réalisation du projet. Pour

cela, on a récapitulé dans une frise chronologique la séquence d‘opérations de travail.

Légende :

I : Prélèvement

II : Essais de laboratoire

III : Interprétations

IV : Installation de chantier

V : Remblais

Figure 16 : Calendrier d’exécution

1 3 2 5 4 7 6 0 Mois

I II III IV

V



Chapitre IX : EVALUATION DES IMPACTS

ENVIRONNEMENTAUX

Dans le but de l‘instaurer un développement durable d‘une région, la

recherche d‘investissement de certain projet relève une priorité.

Par contre un déclanchement du processus de vie écologique produira un

parasite et même un agent dévalorisant le projet si ce dernier sera mis en œuvre

sans mesure de protection environnementale.

Par conséquent, tout projet doit être accompagné d‘une étude d‘impacts

environnementaux qui sert à déterminer la conséquence écologique et socio culturelle

de l‘implantation de ce projet dans une localité bien déterminée.

IX.1 Définition

On définit l‘environnement comme l‘ensemble des milieux naturels ou

façonnés par l‘homme, y compris les milieux humains et les facteurs sociaux et

culturels ainsi que les éléments biotiques et abiotiques de la nature qui intéressent le

développement national.

IX.2 Les impacts environnementaux du projet

Ils existent plusieurs types :

- Modifications du système de ruissellement et d‘infiltration, tarissement de la

source dû au dérangement du système d‘écoulement souterraine assèchement

des zones humides,

- Amorçages des nouveaux types d‘érosions et déstabilisation du sol,

- Destruction ou modification d‘habitat faunistique,

- Maladies respiratoires irréversibles dues à la pollution de l‘air,

- Augmentation de poussière aux abords de lieux de construction et de

l‘infrastructure, due aux passages des camions,

- Destructions des cultures dues au dépôt de sédiment,

- Menaces sur la stabilité des habitations et tombeaux avoisinants,

- Risques d‘accident par chute due aux excavations entaillées dans la zone de

gisement et aux passages fréquents des camions chargés ou non de matériaux,

- Augmentations des risques de transmission de maladies d‘une communauté



à l‘autre à cause de l‘augmentation des échanges,

- Création d‘emploi temporaire, apparition d‘activité temporaire.

IX.3 Les différentes mesures à mettre en œuvre

Réunion de sensibilisation

Avant l‘installation sur site, il faut organiser avec les ouvriers des séances

d‘information et de sensibilisation pour les mettre au courant des us et coutumes

de la région. On doit au préalable prendre contact avec une autorité locale et

traditionnelle ainsi que les représentants de la population de chaque village en

nombre au moins égal au double de l‘effectif des ouvriers.

Pendant cette réunion, La présentation de la nature et l‘ampleur des travaux à

réaliser ainsi que l‘ensemble du projet est utile: planning, zone d‘influence, les

ouvriers et la durée des Travaux.

Puis, organiser aussi une formation sur les panneaux de signalisation concernant

leur sens.

Exploitation de carrière

Avant d‘ouvrir une carrière, la réunion des autorités administratives et

traditionnelles ainsi que les représentants des villageois est nécessaire.

Dans ce cas, on informe à cette occasion les participants sur les points suivant :

les significations des différentes modulations des sirènes et des coups de sifflet, les

risques encourus en cas de non-respect des consignes.

Il est précisé que toute mise à feu doit être précédée, durant 30mn d‘une mise en alerte

de la population et des ouvriers au moyen d‘une sirène et de coup de sifflet ralenti

toutes les 8mn. Pendant les 3mn qui précédent la mise à feu, la sirène et les

coups de sifflet se feront entendre sans interruption.

La fin des séances d‘alerte doit être annoncée par la sirène et des coups

de sifflet dont les tonalités seront différentes de celles utilisées pour annoncer la mise

à feu.

Circulation des engins de chantier

Pour minimiser les risques d‘accident, il faut installer des panneaux de

signalisation notamment à la sortie des gites d‘emprunt ainsi qu‘à l‘entrée des villages

et hameaux.



Ces panneaux indiquent à la population et aux conducteurs d‘engins qu‘il faut

être prudent.

A cet effet, la vitesse de traversée des agglomérations est limitée à 20km/h.

Avant les débuts des Travaux et dans chaque groupe de village et de

hameaux traversés, on doit organiser un mouvement probable des véhicules sur le sens

de panneau à installer, sur les précautions à prendre et sur les risques possibles en cas de

non-respect des dispositions en vigueur.

Transport des remblais de gisement

Pour éviter l‘épandage des poussières, on doit recouvrir d‘une bâche les remblais

de gisement, ainsi que tout véhicule affecté à de telles taches soit couvert de bâche,

qu‘il soit vide ou chargé.

Cette disposition est rappelée par des affiches apposées sur les lieux d‘emprunt

et dans les locaux de la base vie, etc.

Exploitation et fermeture des gites d’emprunt

L‘exploitation des gites est précédée de la démarche suivante :

- Après débroussaillage, le produits de décapage et les terres végétales se trouvant

jusqu‘à 50cm de profondeur sont provisoirement entreposés sur un site proche

qui présente une surface sensiblement horizontale sans vocation agronomique,

ni pastorale, ni forestière.

- Les terres végétales entreposées sur les sites doivent être arrimées pour avoir

une forme conique et ne devront en aucun cas gêner l‘écoulement des eaux de

toutes natures ou l‘accès aux chemins et propriétés des habitants riverains. Des

résidus de débroussaillage recouvrent l‘amoncellement des terres végétales sur

toute sa surface pour cette stabilité et sa protection sous toute forme d‘érosion.

- Les aménagements et les reconstitutions des sites doivent être matérialisés

par des schémas et des plans portant des spécifications techniques approuvé par

l‘ingénieur.

Avant la réception provisoire des Travaux, il faut fermer ces gites de façon à réajuster

la pente et aménager les conduits et les descentes d‘eau de ruissellement afin

d‘éviter l‘érosion et l‘envasement des champs de culture.



Station de concassage

Si possible, installer la station de concassage à l‘abri du vent par rapport au

village en un lieu situé au moins à 2km du village le plus proche.

Les rejets

Déchets solides de la baie

Aménager des fosses pour recevoir les déchets de la base vie, une fosse doit

avoir une profondeur de 5m et une section au moins égal à 2,5m².

Elle doit être rebouchée une fois remplie au ¾. La surface est alors recouverte d‘une

couche de terre de 20cm d‘épaisseur sur laquelle, après compactage à la dame, est

posé un lit de moellons. Sur ce dernier sera rapportée de la terre qui, après compactage,

doit présenter une surface légèrement bombée et surélevée de 2 à 3cm par rapport au

terrain naturel afin d‘éviter toute stagnation des eaux de ruissellement.

Déchets et gravois de chantier

Nettoyer le chantier au fur et à mesure de la réalisation des Travaux. Les

produits de fouilles et des purges ainsi que les gravois sont entreposés en un lieu

sans vocation pastorale ni agronomique ni forestière.

Lieux d’aisance

Construire des lieux d‘aisance à l‘usage de son personnel. Ces lieux d‘aisance

doivent être rebouchés avec de la terre et du mortier dès qu‘ils sont remplie aux ¾.

Huiles de vidange

Recueillir les huiles de vidanges dans des bacs et les stocker dans des futs.

Santé et Maladie

Installer une poste de dispensaire d‘urgence en cas des accidents.

Organiser des séances d‘information et de sensibilisation sur les maladies MST

et SIDA.

Porter obligatoirement les EPI (Equipement de Protection Individuelle) comme

les masques à gaz, chaussures ou bottes de chantier, blouse, combinaison, casque, gant,

baudrier, lunettes de protection, cache poussière, blouse, …



Fermeture des gites

Assurer l‘exploitation de la carrière pour avoir une plateforme en pente et des

conduites d‘eaux de ruissellement pour prévenir l‘érosion

Un panneau de signalisation doit matérialiser les fosses creusées sur la carrière..

Fermeture de chantier

A la fin de chantier et avant la réception provisoire, organiser une séance

d‘information. Les participants sont les ouvriers, les autorités administratives locales et

traditionnelles, les habitants des villages environnant, ces derniers sont avisés de la fin

prochaine de chantier. Les Travaux réalisés sont portés à leur connaissance, en

particulier les mesures de protection Environnementales mises en œuvre ou qui le seront

au cours de la période de garantie.

La réunion permet aux habitants de faire part de leur point de vue sur la mise en

œuvre des mesures destinées à réduire les impacts négatifs des Travaux sur

l‘environnement.

Avant la réception définitive, il faut démanteler toutes les installations

provisoires (Base vie, bureau de chantier) si les autorités administratives et locales les

acceptent, il peut leur laisser la totalité ou une partie des installations.

Luttes contre l’érosion

Sur les pentes des talus, au niveau des remblais d‘accès aux ponts, à la finition de

la plateforme définie par l‘ingénieur seront engazonnée.

Avant la réception provisoire des Travaux, assurer la plantation des mottes de gazon

et plants de vétivers sur les sites définis ci- dessus.



CONCLUSION

La construction des Routes Nationales et provinciales d‘un Pays est primordiale

pour assurer un développement rapide et durable. Cependant, ces dernières doivent être

réhabilitées et entretenues de manière continue, dans le but d‘assurer et d‘améliorer les

échanges commerciaux et la distribution des produits. Cela favorisera les importations

et les exportations, ainsi que la circulation des personnes (usagers), afin de dynamiser

l‘économie nationale.

Nous avons essayé d‘élaborer dans ce présent mémoire une étude géotechnique

de la plate-forme et des remblais pour la réhabilitation de la RN.44 (du PK 120+000 au

PK 131+000), tout en considérant les dégradations constatées lors de la descente sur

terrain et les collectes des données utiles. Dans ce cas, nous avons exploité au maximum

les matériaux disponibles.

Les matériaux du remblai et de la plate-forme utilisés le long de la route ont été

prélevés à proximité. Des essais et analyses au laboratoire complétés des essais in-situ

ont été réalisés pour la détermination de leurs caractéristiques physiques, mécaniques et

géotechniques pour pouvoir définir leur classification selon la norme requise du guide

de terrassement routier. Tous les sols du remblai et plate-forme du pk 120+000 au pk

131+000 sont des classes A1 et A2, ce qui montrent que les matériaux utilisés pour

remblai et plate-forme sont constitués essentiellement des sols fins.

En effet, les essais de caractérisation géotechnique des matériaux du remblai et

plate-forme ont donnés des valeurs convenables à son application dans ce projet.

Nous avons évalué aussi dans ce mémoire le coût d‘investissement.



BIBLIOGRAPHIE

[1] : Routes Tome 1 et Tome 2 – G.ARQUIE – J.CROUDE – P.GAUDE et E. 1971.

[2] : Les routes dans les zones Tropicales et désertiques Tome 1 et Tome 2 –

BCEOM_1975.

[3] : GTR 2000, Réalisation des remblais et des couches de forme, Fascicule I, Principes

généraux. Edition Juillet 2000.

[4] : CAMBEFORT H., 1971. Géotechnique de l‘ingénieur et reconnaissance des sols.

Edition Eyrolles.

[5] : Zolimboahangy RAKOTOMALALA, Maitre de Conférences et enseignant

chercheur à l‘Université Polytechnique d‘Antananarivo_ESPA, cours de ROUTE, 2017.

[6] : Zolimboahangy RAKOTOMALALA, Maitre de Conférences et enseignant

chercheur à l‘Université Polytechnique d‘Antananarivo_ESPA, TRAFIC, 2018.

[7] : SETRA, Service d‗Etudes sur les Transports, Route et leurs Aménagements.

[8] : AFNOR, NF P 94-068, Sols : Reconnaissance et essais, Mesure de la capacité

d'adsorption de bleu de méthylène d'un sol ou d'un matériau rocheux.

[9] : AFNOR, 1999. Géotechnique Tome 1 : essai de reconnaissance des sols.

[10] : RALAIARISON Moïse, Maitre de Conférences et enseignant chercheur à

l‘Université Polytechnique d‘Antananarivo_ESPA, Cours de TECHNOLOGIE DE

CONSTRUCTION ROUTIÈRE_Géotechnique, BTP_ESPA_2015.

[11] : MAGNAN J., 1984. Remblais et fondations sur sols compressibles. Presse de

l‘Ecole Nationale des Ponts et Chaussées.

[12] : AFNOR, NF P 94-050, TENEUR EN EAU.

[13] : Méthode d‗analyse, Détermination de la matière organique par incinération :

méthode de perte au feu. Centre d‗expertise en analyse environnementale du Québec.

Édition : 2003-03-27.

[14] : NF P 94-051, Sols : Reconnaissance et essais, Limite de liquidité à la coupelle –

Limite de plasticité au rouleau.

[15] : NF EN 933-8, Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des

granulats, Partie8: Évaluation des fines — Équivalent de sable.

[16] : AFNOR, NF P 94-093, Sols : Reconnaissance et essais, Détermination des

références de compactage d'un matériau. Essai Proctor normal — Essai Proctor

modifié.

[17] : AFNOR, NF P 94-078, Reconnaissance et essais, Indice CBR après

immersion – Indice CBR immédiat – Indice Portant Immédiat.



[18] : Guide des terrassements routiers, Juillet 2000, 2ème

Edition_Classification des

sols Norme NF P 11 300.

[19] : DRDR – 2012 – Monographie de la Région Alaotra-Mangoro.



WEBOGRAPHIE

[20] : http:/wwww.sol.quotatis.fr consulté en juin 2019.

[21] : http:/www. google maps.fr consulté en juin 2019.

[22] : http:/www.climatologie de Vohidiala_Ambatondrazaka.fr consulté en juin 2019.


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy I

ANNEXES


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy II

Annexe 1 : Tableau synoptique de la classification des matériaux selon leur nature


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy III

Annexe 2 : Classification des sols fins


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy IV

Annexe 3 : Classification des sols sableux et graveleux avec fines


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy V


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy VI

Annexe 4 : Classification des sols comportant des fines et des gros éléments


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy VII

Annexe 5 : Classification des sols insensibles à l‘eau


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy VIII

TABLE DES MATIERES

TENY FISAORANA .....................................................................................................i

REMERCIEMENTS .................................................................................................... ii

SOMMAIRE ............................................................................................................... iii

LISTE DES ABREVIATIONS ET NOTATIONS ........................................................ iv

LISTE DES TABLEAUX ............................................................................................ vi

LISTE DES FIGURES .............................................................................................. viii

LISTE DES PHOTOS ................................................................................................... x

LISTE DES ANNEXES ............................................................................................... xi

INTRODUCTION ......................................................................................................... 1

PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES .................................. 2

Chapitre I : GENERALITES SUR LES ROUTES ET TRAFICS ........................... 3

I.1 Route ............................................................................................................ 3

I.1.1 Définition ...................................................................................... 3

I.1.2 Classification des routes ................................................................ 3

I.1.3 Structure étudiées .......................................................................... 4

I.1.4 La chaussée .................................................................................. 5

I.1.4.1 Les types de chaussée .................................................. 5

I.1.4.2 Les familles de structure de chaussée ........................... 6

I.1.5 La couche de forme ....................................................................... 8

I.1.5.1 Définition .................................................................... 8

I.1.5.2 Fonctions de la couche de forme .................................. 8

I.1.5.3 Qualités des matériaux ................................................. 9

I.1.6 Le corps du remblai et la Partie Supérieure des Terrassements

(ou PST) ........................................................................................................... 9

I.1.7 Les ennemis de la route................................................................ 10

I.1.7.1 L‘eau ......................................................................... 10

I.1.7.2 L‘argile ...................................................................... 11

I.1.8 Les types de dégradation .............................................................. 11

I.1.8.1 Cas des routes revêtues .............................................. 11

I.1.8.2 Cas des routes non revêtues ....................................... 12

I.2 Le trafic ...................................................................................................... 13

I.2.1 Généralités................................................................................... 13

I.2.2 Poids lourds ................................................................................. 14

I.2.3 Les différentes classes de trafic .................................................... 14

I.2.4 Etude de trafic ............................................................................. 15

I.2.4.1 Le trafic passé............................................................. 15


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy IX

I.2.4.2 Le trafic actuel ........................................................... 16

I.2.4.3 Trafic futur ................................................................ 16

Chapitre II : GENERALITES SUR LA PLATE-FORME SUPPORT ET LES

REMBLAIS ............................................................................................................. 17

II.1 Plate-forme ............................................................................................ 17

II.1.1 Définitions ................................................................................. 17

II.1.2 Fonctions et critères.................................................................... 17

II.1.2.1 Critères à court terme ................................................. 18

II.1.2.2 Critères à long terme .................................................. 18

II.1.3 Classification de la plate-forme .................................................. 19

II.1.3.1 Selon la valeur au Bleu du Sol ou VBS ....................... 19

II.1.3.2 Selon les états hydriques du sol .................................. 20

II.1.3.3 Selon les résultats de l‘essai Proctor ........................... 20

II.1.3.4 Selon la valeur de CBR .............................................. 21

II.1.3.5 Selon le module de déformation ................................. 21

II.2 Remblais ................................................................................................ 22

II.2.1 Définitions ................................................................................. 22

II.2.1.1 Matériau Roche .......................................................... 22

II.2.1.2 Matériau Sol ............................................................... 22

II.2.1.3 Géotechnique ............................................................. 22

II.2.2 La géotechnique à l‘étude d‘un remblai routier ........................... 23

II.2.2.1 Etude géotechnique sommaire .................................... 23

II.2.2.2 Étude géotechnique spécifique ................................... 23

II.2.3 Problèmes posés par la construction d‘un remblai ....................... 24

II.2.3.1 Problème de tassement ............................................... 24

II.2.3.2 Problème de stabilité .................................................. 24

II.2.4 Classification des remblais ......................................................... 25

II.2.4.1 Selon la teneur en eau ................................................. 25

II.2.4.2 Selon la teneur en matières organiques ....................... 25

II.2.4.3 Selon la dimension des grains ..................................... 26

II.2.4.4 Selon les limites d‘Atterberg ...................................... 26

II.2.4.5 Selon la valeur de l‘équivalent de sable ...................... 27

II.2.4.6 Selon les paramètres de compactage ........................... 27

Chapitre III : CLASSIFICATION DES SOLS Norme NF P 11-300 et GTR ......... 29

III.1 Définitions............................................................................................. 29

III.2 Analyse des différents paramètres de classification ................................ 29

III.2.1 Paramètres de nature ................................................................. 29

III.2.1.1 La granularité ............................................................. 29


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy X

III.2.1.2 L‘argilosité ................................................................ 30

III.2.1.3 La valeur au bleu de méthylène (VBS) ....................... 31

III.2.2 Paramètres de comportement mécanique ................................... 31

III.2.3 Paramètres d‘état ....................................................................... 32

III.2.3.1 Différents états hydriques considérés ......................... 32

III.2.3.2 Paramètres utilisés pour caractériser l‘état hydrique ... 33

III.3 Les tableaux de classification ................................................................ 33

DEUXIEME PARTIE : ETUDES TECHNIQUES .............................................. 34

Chapitre IV : PRESENTATION GENERALE DE LA ZONE D‘ETUDES ......... 35

IV.1 Localisation de la zone d‘études ............................................................ 35

IV.2 Présentation de la RN.44 ....................................................................... 35

IV.3 Géologie de la zone d‘étude .................................................................. 36

IV.4 Contexte climatologique ........................................................................ 37

IV.5 Secteur économique .............................................................................. 38

IV.5.1 Agriculture............................................................................... 38

IV.5.2 Transport ................................................................................. 38

IV.6 Reconnaissance de terrain ..................................................................... 38

IV.7 Objectif spésifique ................................................................................ 39

IV.8 Structure................................................................................................ 39

Chapitre V : GISEMENTS DES MATERIAUX MEUBLES................................. 40

V.1 Gisement meuble pour remblai .................................................................. 40

V.1.1 Gisement 1 : Du PK 119+300 CD .............................................. 40

V.1.2 Gisement 2 : Du PK 123+800 CD .............................................. 42

V.1.3 Gisement 3 : Du PK 129+400 CG .............................................. 43

V.1.4 Gisement 4 : Du PK 131+500 CG .............................................. 44

V.2 Gisement meuble pour la plate-forme ........................................................ 45

Chapitre VI : METHODES DE CARACTERISATION DES MATERIAUX ....... 46

VI.1 Détermination des paramètres d‘état ...................................................... 46

VI.1.1 Teneur en eau........................................................................... 46

VI.1.2 Poids volumique des particules solides (ɤ s) ............................. 47

VI.1.3 Teneur en matières organiques ................................................. 48

VI.2 Détermination des paramètres d‘identification ....................................... 48

VI.2.1 Analyse granulométrique par tamisage ..................................... 48

VI.2.2 Détermination des limites d'Atterberg ...................................... 50

VI.3 Détermination des paramètres de compactage........................................ 53

VI.3.2 L‘indice de portance (CBR) ..................................................... 55

Chapitre VII : CARACTERISTIQUES ET CLASSIFICATION DES

MATERIAUX ......................................................................................................... 57


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy XI

VII.1 Caractéristiques des matériaux du remblai............................................. 57

VII.1.1 Teneur en eau .......................................................................... 57

VII.1.2 Poids volumiques des particules solides (ɤ s) ............................ 57

VII.1.3 Teneur en matières organiques ................................................. 58

VII.1.4 Analyse granulométrique par tamisage .................................... 59

VII.1.4.1 Tableau granulométrique ............................................ 59

VII.1.4.2 Courbe granulométrique ............................................ 59

VII.1.4.3 Interprétations ............................................................ 60

VII.1.5 Limites d'Atterberg .................................................................. 61

VII.1.5.1 Gisement PK 119+300 CD ......................................... 61


VII.1.5.3 Gisement PK 129+400 CG ......................................... 63


VII.1.6 Essai PROCTOR ..................................................................... 65

VII.1.7 Essai CBR ............................................................................... 66

VII.2 Résultats pour la plate-forme................................................................. 67

VII.2.1 Teneur en eau .......................................................................... 67

VII.2.2 Teneur en matières organiques ................................................. 67

VII.2.3 Analyse granulométrique par tamisage .................................... 67

VII.2.3.1 Tableau granulométrique ............................................ 68

VII.2.3.2 Courbe granulométrique ............................................ 69

VII.2.3.3 Interprétations ............................................................ 69

VII.2.4 Limite d‘Atterberg ................................................................... 70



VII.2.5 Essai PROCTOR ..................................................................... 72

VII.2.6 Essai CBR ............................................................................... 73

VII.2.7 Le module de déformation à la plaque (Module EV) ................ 73

VII.3 Classification GTR des matériaux ......................................................... 73

VII.3.1 Classification des remblais....................................................... 74

VII.3.1.1 Selon les paramètres de nature déterminant le 1 er

niveau de classement .......................................................................... 74


niveau de classement ............................. 74

VII.3.1.3 Selon les paramètres d‘état ......................................... 74

VII.3.2 Classification de la plate-forme ................................................ 75

VII.3.2.1 Selon les paramètres de nature déterminant le 1 er

niveau de classement .......................................................................... 75


niveau de classement ............................. 75


RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy XII

VII.3.2.3 Selon les paramètres d‘état ......................................... 75

TROISIEME PARTIE : EVALUATION DU PROJET ...................................... 76

Chapitre VIII : EXECUTION DES TRAVAUX ................................................... 77

VIII.1 Définition des prix ................................................................................. 77

VIII.1.1 Installation et Repli du chantier .............................................. 77

VIII.1.2 Terrassement .......................................................................... 77

VIII.1.3 Mesures environnementales .................................................... 80

VIII.2 Devis quantitatif et estimatif .................................................................. 81

VIII.2.1 Quantité des Travaux à faire ................................................... 82

VIII.2.2 Sous détail de prix d‘installation et repli de chantier ............... 83

VIII.3 Bordereau du Détail estimatif (BDE) ..................................................... 83

VIII.4 Récapitulation ....................................................................................... 85

VIII.5 Calendrier d‘exécution ........................................................................... 85

Chapitre IX : EVALUATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ......... 86

IX.1 Définition .............................................................................................. 86

IX.2 Les impacts environnementaux du projet ............................................... 86

IX.3 Les différentes mesures à mettre en œuvre ............................................ 87

CONCLUSION ........................................................................................................... 91

BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................... 92

WEBOGRAPHIE ........................................................................................................ 94

ANNEXES .................................................................................................................... I

TABLE DES MATIERES ........................................................................................ VIII

Auteur : RAKOTOMALALA Ny Aina Daddy

Adresse de l‘auteur : IT 69Ter IV Itaosy – Antananarivo 102

E-mail : [email protected]

Tél : 034 71 344 02

Nombre des pages : 94

Nombre des tableaux : 41

Nombre des figures : 36

Nombres des photos : 19

Nombre des annexes : 05

RESUME

Notre étude consiste à caractériser les matériaux de la plate-forme et remblais qui

seront utilisées dans les travaux de réhabilitation des tronçons de la route nationale

RN.44 à partir du pk 120+000 au pk 131+000.

Les matériaux du remblai sont de classe A, et à la plate-forme, de classe A selon la

classification GTR.

Selon les caractéristiques des matériaux identifiés, nous pouvons dire qu‘ils sont

bien utilisables pour la construction de la plate-forme et du remblai.

Mots clés : Sol, géotechnique, classification, GTR, plate-forme, remblais, route

nationale

ABSTRACT

Our study consists in characterizing materials of the platform and embankments

which will be used in work of rehabilitation of the sections of trunk road RN.44 starting

from the pk 120+000 with the pk 131+000.

The materials of the embankment are of class A, and with the platform, of class A

according to classification GTR.

According to characteristics of identified materials, we can say that they are quite

usable for the construction of the platform and the embankment.

Key words: Soil, geotechnical, classification, GTR, platform, embankment, trunk road

Directeur de mémoire : Docteur RAKOTOMALALA Zolimboahangy

Titre : « CONTRIBUTION A L’ETUDE GEOTECHNIQUE

DE LA ROUTE NATIONALE RN.44

DU PK 120+000 au PK 131+000 »

mémoire de fin d’étude ecole supérieure polytechnique d

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