ICS : 93.020

Cette norme annule et remplace la norme NM 13.1.117 homologuée en

Correspondance

La présente norme est une reprise intégrale de la norme ISO 14688-1 : 2017.

Droits d'auteurDroit de reproduction réservés sauf prescription différente aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé électronique ou mécanique y compris la photocopie et les microfilms sans accord formel. Ce document est à usage exclusif et non collectif des clients de l'IMANOR, Toute mise en réseau, reproduction et rediffusion, sous quelque forme que ce soit, même partielle, sont strictement interdites.

© IMANOR 2019 – Tous droits réservésInstitut Marocain de Normalisation (IMANOR) Angle Avenue Kamal Zebdi et Rue Dadi Secteur 21 Hay Riad - Rabat Tél : 05 37 57 19 48/49/51/52 - Fax : 05 37 71 17 73 Email : imanor@imanor.gov.ma

PNM ISO 14688-1 IC 13.1.117

2019

Norme Marocaine homologuée

Par décision du Directeur de l’Institut Marocain de Normalisation N° , publiée au B.O N°

Projet de Norme Marocaine

Reconnaissance et essais géotechniques Identification et classification des sols Partie 1 : Identification et description

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PNM ISO 14688-1 : 2019

Avant-Propos National

L’Institut Marocain de Normalisation (IMANOR) est l’Organisme National de Normalisation. Il a été créé

par la Loi N° 12-06 relative à la normalisation, à la certification et à l’accréditation sous forme d’un

Etablissement Public sous tutelle du Ministère chargé de l’Industrie et du Commerce.

Les normes marocaines sont élaborées et homologuées conformément aux dispositions de la Loi N° 12- 06 susmentionnée.

La présente norme marocaine NM ISO 14688-1 a été examinée et adoptée par la Commission de Normalisation des travaux géotechniques (102).

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Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................ivIntroduction ..................................................................................................................................................................................................................................v1  Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 12  Références normatives ................................................................................................................................................................................... 13  Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 14  Généralités .................................................................................................................................................................................................................. 35  Identification d’un sol ..................................................................................................................................................................................... 6

5.1 Sols minéraux ........................................................................................................................................................................................... 65.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 65.1.2 Sols composites ................................................................................................................................................................. 65.1.3 Plasticité .................................................................................................................................................................................. 85.1.4 Teneur en matières organiques des sols minéraux ........................................................................... 8

5.2 Sols organiques ....................................................................................................................................................................................... 85.3 Sols carbonatés ....................................................................................................................................................................................... 95.4 Sols sulfureux ........................................................................................................................................................................................... 95.5 Sols volcaniques ..................................................................................................................................................................................... 95.6 Lœss ................................................................................................................................................................................................................. 95.7 Sols glaciaires ........................................................................................................................................................................................... 95.8 Sols anthropiques ................................................................................................................................................................................. 95.9 Origine des dépôts ............................................................................................................................................................................ 10

5.9.1 Généralité ............................................................................................................................................................................ 105.9.2 Environnement sédimentaire ............................................................................................................................ 105.9.3 Âge géologique ...............................................................................................................................................................10

6  Description des sols .......................................................................................................................................................................................106.1 Description des propriétés du sol ....................................................................................................................................... 10

6.1.1 La granularité ..................................................................................................................................................................106.1.2 La forme des particules ........................................................................................................................................... 106.1.3 La résistance des particules ................................................................................................................................ 116.1.4 La composition minérale ....................................................................................................................................... 116.1.5 La teneur en fines .........................................................................................................................................................116.1.6 La consistance .................................................................................................................................................................116.1.7 La couleur des sols ......................................................................................................................................................126.1.8 La teneur en matières organiques ................................................................................................................. 136.1.9 La teneur en carbonate............................................................................................................................................136.1.10 Le degré de décomposition de la tourbe ..................................................................................................14

6.2 Description de différents types de sols ........................................................................................................................... 146.2.1 Les sols volcaniques ...................................................................................................................................................146.2.2 Le lœss ................................................................................................................................................................................... 156.2.3 Les sols glaciaires .........................................................................................................................................................156.2.4 Les terrains anthropiques ..................................................................................................................................... 15

7  Description de la stratification et des discontinuités .................................................................................................157.1 La stratification .................................................................................................................................................................................... 157.2 Description des discontinuités ............................................................................................................................................... 167.3 Interstratification et sols mélangés.................................................................................................................................... 16

8  Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................17Annexe A (Informative) Procédures pour l’identification de la fraction primaire des sols 

minéraux ....................................................................................................................................................................................................................18Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................22

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Sommaire  Page

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Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www .iso .org/directives).

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues (voir www .iso .org/brevets).

Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour information à l'intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.

Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de l'OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: www .iso .org/iso/foreword .html.

Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC182, Géotechnique.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14688-1:2002), qui a fait l'objet d'une révision technique. Elle intègre l’amendement ISO 14688-1:2002/Amd 1:2013.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 14688 se trouve sur le site web de l’ISO.

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Introduction

Ce document fournit des détails sur les procédures à suivre dans l'identification et la description des sols. Les clauses 4 et 5 fournissent les règles d'identification des sols à utiliser à toutes les étapes de la reconnaissance de terrain et du calcul géotechnique. Les clauses 6 et 7 donnent des détails sur les procédures à suivre par les personnes chargées de la description des sols in situ ou en laboratoire. Cela comprend la description des constituants du sol sous tous ses aspects et la description des caractéristiques de la masse de sol en termes de stratification et discontinuités

Le niveau de précision dans une description dépendra des caractéristiques du sol, de la taille et de la qualité de l’affleurement ou de l'échantillon de sol, et des besoins propres au projet. Il convient que la personne effectuant l'identification et la description de terrain possède les qualifications requises pour faire une description correcte et appropriée, et soit expérimentée dans les formations géologiques rencontrées lors de la reconnaissance

La pratique dans l'identification et la description des sols varie d'un pays à l'autre, du fait notamment des différences significatives de géologie. En outre, la qualité des échantillons disponibles pour la description varient en fonction des méthodes d’investigations utilisées, celles-ci ayant été développées en réponse aux divers sols rencontrés

Après l’identification et la description, l’ISO 14688-2 permet de classer les sols en groupes présentant des compositions et des propriétés géotechniques similaires, à partir des résultats d’essais in situ et en laboratoire caractérisant leurs aptitudes pour les projets d’ingénierie géotechnique. Les résultats d'essai fournissent des moyens de vérifier la précision des descriptions faites sur le terrain ou en laboratoire

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Reconnaissance et essais géotechniques — Identification et classification des sols —

Partie 1: Identification et description

1  Domaine d'application

Ce document spécifie les règles pour l'identification et la description des sols. Il est prévu pour être lu en même temps que l’ISO 14688-2, qui décrit la base de la classification des sols selon les caractéristiques propres les plus couramment utilisées dans des projets d’ingénierie. Les caractéristiques appropriées peuvent varier, c’est pourquoi, pour des projets ou des matériaux particuliers, des subdivisions plus détaillées des termes descriptifs et de classification pourraient être pertinents.

Ce document spécifie les procédures pour l'identification et la description des sols basées sur un système souple à l'usage de personnes expérimentées, qui porte à la fois sur les caractéristiques des constituants et de leur ensemble recueillies grâce à des techniques visuelles et manuelles. Des détails sont donnés sur les caractéristiques propres permettant de dénommer les sols et sur les termes descriptifs régulièrement usités, y compris ceux qui se rapportent aux résultats des essais manuels sur site en tant qu’élément du processus de description.

Ce document s'applique à la description des sols pour les projets d’ingénierie, sols mis en place par des processus naturels, par l’homme ou qui contiennent des matériaux synthétiques.

NOTE 1 L'identification et la description des roches sont couvertes par l’ISO 14689-1. L'identification et la description des matériaux intermédiaires entre le sol et les roches sont effectuées suivant les procédures les plus adaptées parmi celles de ce présent document, de l’ISO 14688-2 et de l’ISO 14689-1.

NOTE 2 L'identification et la classification des sols à des fins pédologiques, ainsi que dans le cadre de mesures pour la protection des sols ou pour la remédiation des secteurs pollués, sont traitées par l’ISO 25177.

2  Références normatives

Les documents de référence suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document et sont indispensables à son application. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 14688-2, Reconnaissance et essais géotechniques — Identification et classification des sols — Partie 2: Principes pour une classification

ISO 14689-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Identification et classification des roches — Partie 1: Identification et description

3  Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants ainsi que ceux de l’ISO 14688-2 s’appliquent.

L'ISO et le IEC maintiennent les bases de données terminologiques à l'usage de la normalisation aux adresses suivantes:

— Plate-forme en ligne de lecture rapide de l'ISO: www .iso .org/obp

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— IEC Electropedia: www .electropedia .org

3.1sol anthropiquesol (3.17) mis en place pour une activité humaine pouvant être divisé entre les sols composés de matériaux naturels remaniés et ceux composés de matériaux synthétiques

3.2sol carbonatésol (3.17) avec une proportion significative de carbonate de calcium

3.3description d’un soldescription du type de matériau, des caractéristiques des constituants minéraux (inorganiques) et/ou organiques et de toute structure, stratification ou discontinuité

3.4discontinuitésplans de stratification, joints, fissures, failles et plans de cisaillement

3.5remblaisols anthropiques mis en œuvre avec un contrôle géotechnique

3.6structure géologiquevariation de la composition, y compris la stratification et les discontinuités (3.4)

3.7granulométrie ou granularitémesure des dimensions des particules d’un sol (3.17) et de leur répartition

Note 1 à l'article: Voir 3.13.

3.8identification d’un solattribution d’un nom à un sol (3.17) en fonction de sa composition minérale, de sa granularité (3.7) et/ou de sa plasticité (3.16) et/ou de sa teneur en matières organiques

Note 1 à l'article: L'identification peut inclure des informations géologiques, telles que l'environnement sédimentaire, l'âge géologique et la formation géologique

3.9lœsssédiment transporté et déposé par le vent (éolien)

3.10terrain artificielterrain reconstituésols anthropiques (3.1) mis en place sans contrôle géotechnique

3.11sol minéralsol (3.17) largement ou entièrement composés de constituants minéraux (inorganiques)

3.12sol organiquesol (3.17) contenant une forte proportion de constituants organiques d’origine végétale et/ou animale et de produits issus de leur transformation

Note 1 à l'article: Un sol organique possède une très faible densité et généralement une teneur en eau très élevée.

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3.13granulométrie ou granularitémesure des dimensions des particules d’un sol (3.17) et de leur répartition

Note 1 à l'article: Voir 3.7.

3.14fraction granulaireportion d’un sol (3.17) définie par une plage de dimensions de particules

3.15comportement plastiquepropension d’un sol (3.17) fin à subir une déformation permanente sous l’effet d’un pétrissage manuel

Note 1 à l'article: Ce comportement, souvent désigné sous le nom de plasticité, dépend de la teneur en eau, de la composition minérale et des fractions granulaires.

Note 2 à l'article: La plasticité peut être mesurée par les limites d'Atterberg en laboratoire (voir ISO 14688-2).

3.16plasticitépropension à subir une déformation permanente sous l’effet d’un pétrissage manuel

3.17solagrégat de minéraux et/ou de matières organiques pouvant être désagrégé manuellement dans l’eau

Note 1 à l'article: Ce terme s’applique également aux sols anthropiques constitués de matériaux présentant un comportement similaire, mais remaniés ou artificiels, par exemple du remblai, des roches concassées, des résidus d’extraction minière.

Note 2 à l'article: Les sols peuvent résulter de l’érosion de roches et avoir des structures et/ou des textures de roches, mais sont de moindre résistance que des roches.

3.18sol sulfureuxsol (3.17) avec une forte teneur en sulfure de fer

3.19tillforme originel d’un dépôt glaciaire de granularité multiple provenant des glaciers ou de la calotte glaciaire

3.20sol volcaniquedépôt pyroclastique non-consolidé produit et formé par une éruption volcanique explosive

4  Généralités

Les sols doivent être identifiés et décrits selon le présent document. La classification des sols et la description des roches seront effectuées en suivant respectivement, l'ISO 14688-2 et l’ISO 14689-1.

Les sols sont classés en sols naturels ou anthropiques. Les sols naturels sont soit des sols minéraux (y compris les sols carbonatés, les sols volcaniques, le lœss et le till) soit des sols organiques.

Les caractéristiques des sols sont identifiées selon les règles données en Annexe A qui sont basées sur la granulométrie des particules grossières et très grossières, la plasticité des particules fines, la teneur en matière organique (pour les sols organiques) et la teneur en carbonate (pour les sols carbonatés) toutes jouant un rôle majeur dans la détermination des propriétés d'ingénierie des sols et formant la base de l'identification d’un sol. Les sols seront identifiés sur site suivant les conseils donnés dans le

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chapitre 5. Cela comporte des décisions quant à la fraction primaire du sol, les fractions secondaires et tertiaires, la teneur en carbonate et en matière organique (si présente) et l'origine du dépôt si possible.

NOTE D'autres constituants chimiques tels que sel, sulfate, gypse peuvent être décrits lorsqu’ils sont présent.

La description et l'identification du sol peuvent être passées en revue plus tard, et être ajustées s'il y a lieu, par les résultats de l'évaluation, de la plasticité et/ou des essais en laboratoire pour mesurer le carbonate ou le contenu organique.

À la suite de la dénomination, la description du sol doit être réalisée en utilisant les méthodes indiquées aux chapitres 6 et 7 afin d’inclure les caractéristiques concernées.

La dénomination et la description des sols doivent être conformes au diagramme représenté à la Figure 1.

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Figure 1 — Diagramme pour la dénomination et la description des sols

La procédure d’identification pour les sols minéraux suit les étapes suivantes:

a) classification des sols en sous-catégories: sol très grossier, sol grossier et sol fin;

b) identification des fractions granulaires primaires, secondaires et tertiaires;

c) dénomination du sol selon les procédures énoncées dans ce document;

d) identification de l’origine des dépôts en terme d’environnement sédimentaire et d’âge géologique.

Les sols minéraux peuvent contenir de la matière organique, mais cette teneur en matières organiques ne détermine pas les propriétés géotechniques du sol. Ces sols sont classés en sols minéraux avec constituants secondaires organiques.

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5  Identification d’un sol

5.1  Sols minéraux

5.1.1  Généralités

L’identification des sols minéraux très grossiers et grossiers doit être réalisée en utilisant les fractions granulaires. L’identification des sols fins doit être effectuée sur la base de la plasticité du sol, malgré les dimensions des particules également définies pour ces sols. Le Tableau 1 indique les termes à utiliser pour chaque fraction granulaire, ainsi que l’étendue correspondante des dimensions granulométriques.

Tableau 1 — Fractions granulaires

Groupe de sol Fractions granulaires (symbole)

Dimensions des particules mm

Sol très grossierGros blocs (lBo) > 630Blocs (Bo) > 200 à ≤ 630Cailloux (Co) > 63 à ≤ 200

Sol grossier

Grave (Gr) > 2,0 à ≤ 63 Grave grossière (cGr) > 20 à ≤ 63 Grave moyenne (mGr) > 6,3 à ≤ 20 Grave fine (fGr) > 2,0 à ≤ 6,3Sable (Sa) > 0,063 à ≤ 2,0 Sable grossier (cSa) > 0,63 à ≤ 2,0 Sable moyen (mSa) > 0,2 à ≤ 0,63 Sable fin (fSa) > 0,063 à ≤ 0,2

Sol fin

Limon (Si) > 0,002 à ≤ 0,063 Limon grossier (cSi) > 0,02 à ≤ 0,063 Limon moyen (mSi) > 0,0063 à ≤ 0,02 Limon fin (fSi) > 0,002 à ≤ 0,0063Argile (Cl) ≤ 0,002

Note 1 L’utilisation d’un chiffre significatif (2 mm et 6 mm) au lieu de deux chiffres significatifs (2,0 mm et 6,3 mm) pour les limites est également répandue. La différence est peu importante pour l’identification des sols.

Note 2 Les dimensions des particules pour les limons et les argiles sont données comme référence pour la taille des «particules d’argile» ou des «particules de limon» et non pour l’argile ou le limon comme fractions fines.

5.1.2  Sols composites

5.1.2.1  Généralités

Les sols de base comprennent une seule fraction granulaire comme indiqué dans le Tableau 1. La plupart des sols sont des mélanges de particules de différentes tailles (voir Tableau 1) et sont constitués d’une fraction granulaire primaire et d’une ou plusieurs fractions granulaires secondaires et tertiaires. Ils doivent être désignés par un nom indiquant le constituant primaire (écrit en lettres majuscules) et par un ou plusieurs adjectifs (écrit en lettres minuscules) correspondant aux proportions des fractions secondaires et tertiaires (par exemple GRAVE sableuse, ARGILE graveleuse).

Il convient que l’ordre des mots utilisés pour les fractions granulaires des constituants soit établi dans chaque pays de sorte à indiquer clairement quelles sont les fractions granulaires primaires, secondaires et tertiaires.

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5.1.2.2  Fraction granulaire primaire

La fraction granulaire primaire en termes de masse (sols très grossiers et/ou grossiers) ou de comportement plastique (sols fins) détermine les propriétés géotechniques du sol. La dénomination des sols sur cette base doit être réalisée conformément aux procédures indiquées dans l’Annexe A.

NOTE La fraction de fines (limon et/ou argile) détermine les caractéristiques d’un sol composite si les particules adhèrent les unes aux autres lorsque le sol est à l’état humide et remanié comme indiqué à la Figure 1.

Dans le cas de sols grossiers et très grossiers, la fraction granulaire primaire doit être dénommée en fonction de la fraction massique granulaire très grossière ou grossière la plus importante de ce sol, comme indiqué en 5.1.2. La dénomination des sols sur cette base doit être réalisée conformément aux procédures indiquées dans l’Annexe A.2. Il convient de retirer de l’échantillon la fraction très grossière avant de procéder à la dénomination et la description des fractions grossière et fine.

Si, dans un sol grossier, deux fractions granulaire sont présentes en proportions approximativement égales, un slash doit être placé entre les deux termes appropriés, par exemple GRAVE/SABLE.

Les sols grossiers composites peuvent inclure une fraction granulaire secondaire de fines (limon et/ou argile) qui a une incidence, mais ne détermine pas les propriétés géotechniques du sol.

Dans le cas de sols fins, la fraction granulaire primaire doit être dénommée sur la base du comportement plastique conformément aux procédures indiquées dans l’Annexe A.3. Les résultats de ces essais individuels sur site peuvent être notés avec la description du sol.

Dans le cas de sols fins et fins composites, le sol doit être appelé «ARGILE» ou «LIMON» en fonction de la plasticité de la fraction granulaire fine, et non pas de la granularité. Il convient d’utiliser les termes intermédiaires «ARGILE limoneuse» ou «LIMON argileux» pour les matériaux dont le comportement est à la limite entre l’ARGILE et le LIMON. La dénomination de ces natures de sols doit se baser sur le guide fourni en A.3.9.

5.1.2.3  Fractions granulaires secondaires

Les fractions granulaires secondaires modifient les propriétés de la fraction granulaire primaire.

Les proportions de fraction secondaire grossière sont évaluées en fonction des différentes fractions granulaires et le terme «légèrement» ou «très» doit précéder le terme qualificatif. Si la seconde fraction est fine, elle doit être décrite comme «limoneuse» ou «argileuse» en se référant à sa plasticité comme indiqué en 5.1.3.

Les fractions granulaires secondaires, qualifiées par des adjectifs, doivent être mentionnées dans leur ordre d’importance après le terme décrivant la fraction granulaire primaire en présence de deux caractéristiques secondaires de sols grossiers, ou grossier puis fin dans chacun d’elles, telles qu’indiquées dans les exemples suivants:

— GRAVE sableuse;

— GRAVE fine avec sable grossier;

— LIMON avec sable moyen;

— SABLE grossier limoneux avec grave fine;

— SABLE fin limoneux;

— LIMON avec sable grossier et avec grave fine; et

— ARGILE avec sable moyen.

NOTE L’ordre des termes décrivant les composants est au choix (par exemple «SABLE graveleux» ou «SABLE, graveleux»).

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La présence de sols intercalés, quelle que soit l’échelle, doit être notée (voir 7.3).

5.1.2.4  Fractions granulaires tertiaires

Les constituants tertiaires d’un sol doivent être décrits lorsqu’ils permettent d’identifier l’origine du sol et, par conséquent, ses caractéristiques possibles de manière indirecte. Cependant, ils n’ont pas d’incidence sur le comportement géotechnique du sol. Des exemples de constituants tertiaires importants incluent les fragments de coquillages, les grains de glauconite, les sulfures de fer, les résidus de plantes et les radicelles, et les concrétions calcaires ou autres.

5.1.3 Plasticité

La plasticité des fines des sols fins, ou de sols grossiers avec une fraction secondaire fine, peut être évaluée sur site avec l'utilisation d'une série d’observations visuelles et/ou essais manuels donnés dans les Annexes A.3.1 à A.3.9.

5.1.4  Teneur en matières organiques des sols minéraux

La teneur en matières organiques des sols a un effet important sur les propriétés géotechniques. Même de faibles quantités de matières organiques dispersées dans un sol minéral peuvent affecter les propriétés et produire une odeur caractéristique ainsi que diverses couleurs. L’intensité de l’odeur et de la couleur indique la proportion de matières organiques et doit être décrite comme indiqué en 6.1.8. Le changement de couleur peut être décrit et corrélé avec le contenu organique.

5.2  Sols organiques

L’identification des sols riches matières organiques est répertoriée dans le Tableau 2. La tourbe s’accumule in situ dans une tourbière et présente généralement une faible masse volumique ainsi qu’une odeur caractéristique. La description du degré de décomposition de la tourbe doit être effectuée comme indiqué en 6.1.10. L'humus s'accumule in situ comme la terre végétale ou couche extérieure. Gyttja et Dy sont des sédiments déposés dans l'eau.

Dans le cas de sols organiques comportant des constituants minéraux secondaires, ceux-ci doivent être décrits comme indiqué au 5.1.2.3, par exemple TOURBE avec sable fin, indiquant si le constituant minéral est disséminé dans l’ensemble du sol ou présent sous forme d’inclusions distinctes.

Tableau 2 — Dénomination des sols organiques

Terme Type Description

Tourbe

Fibreuse Structure fibreuse, structure de plantes facilement reconnaissable, conservant une certaine résistance

Pseudo-fibreuse Mélange de fibres et pâte amorpheAmorphe Aucune structure de plantes visible, consistance pâteuse

Terre vé-gétale ou Humus

Restes de plantes, organismes vivants et leurs excrétions avec des constituants inorganiques

«Gyttja»T o u r b e vaseuse

Sédiment formé dans une eau riche en substances nutritives et constitué princi-palement des restes plus ou moins décomposés de végétaux et animaux (détritus)

«Dy» Sédiment formé dans une eau pauvre en substances nutritive et constitué princi-palement de substances humiques colloïdales précipitées (dy matter)

Note La tourbe vaseuse peut être un sol organique ou un constituant secondaire d’une «argile très organique», par exemple.

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5.3  Sols carbonatés

Les sols contenant une proportion significative de carbonate de calcium sont très répandus dans et autour des zones littorales, à terre et en mer. De nombreux sols carbonatés présentent une couleur pâle. Ils vont des matériaux à grains fins très lâches ou très mous aux fragments grossiers de coquillages et de corail avec des degrés de cimentation variables. Il s’agit généralement de dépôts marins, mais il peut s’agir de dépôts en eau douce ou éoliens. Les sols doivent être décrits comme indiqué en 5.1 en indiquant leur teneur en carbonates (voir 6.1.9).

5.4  Sols sulfureux

Les sols sulfureux ont une couleur noire ou noire-grisâtre. La teneur en matières organiques varie, mais est généralement faible. Les sols sulfureux ont été formés dans un environnement (réducteur) stagnant. Les sols sulfureux ont une odeur distincte et s'oxydent aisément.

5.5 Sols volcaniques

Les sols volcaniques sont constitués de particules volcaniques et de particules d’autres origines (par exemple, issues de la roche encaissante). Les particules de sols volcaniques sont vitreuses ou vacuolaires et la masse volumique de ces sols est relativement faible. Ces sols possèdent une couleur caractéristique qui dépend des propriétés de la roche ou du magma dont ils proviennent.

Le sol volcanique doit être décrit comme indiqué en 5.1 en prenant en compte les caractéristiques et la taille des particules volcaniques.

5.6 Lœss

Le lœss est généralement homogène, sans structure, et composé de 50 % à 90 % de particules de limon avec du sable et/ou de l’argile en tant que constituant secondaire. Après séchage, ces dépôts sont très sensibles à l’érosion éolienne, qui entraîne le vannage, le transport et la resédimentation du limon. La faible plage de dimension des grains et le mode de sédimentation tend à former une structure lâche, potentiellement compressible une fois mouillée ou chargée. Ces sols présentent une faible masse volumique. Les sols lœssiques doivent être décrits comme indiqué en 5.1.

5.7  Sols glaciaires

Les sols liés à la glaciation sont déposés dans divers environnements, y compris glaciaire, fluvioglaciaire et lacustre, et peuvent être composés de grains grossiers ou fins. L’exemple communément utilisé est le till, parfois désigné sous le nom d'un diamicton, comportant un large éventail de grosseurs de grains. Le mode de dépôt tend à former une structure bien compactée, et ces sols ont généralement une forte densité. En raison de la composition et de l'origine, les tills sont souvent plus raides que les sols à sédimentation postglaciaire. Les tills doivent être décrits comme indiqué en 5.1.

5.8  Sols anthropiques

L'identification d'un sol anthropique pourrait s’appuyer sur les informations concernant son origine, sa structure et/ou la présence d’artefacts en tant que constituants primaires, secondaires ou tertiaires; ceux-ci devraient être clairement identifiés dans la description.

Les sols anthropiques doivent être décrits comme indiqué en 5.1 avec une attention particulière accordée à la description de la structure et des artefacts. Des exemples de constituants anthropiques peuvent inclure du plastique, du papier, du métal, du verre, de la brique, de la tuile ou du laitier. Dans les sols anthropiques, une distinction devrait être faite, si possible, entre le matériau mis en œuvre avec un contrôle géotechnique (remblai) ou sans contrôle (terrain artificiel ou terrain reconstitué). Le contrôle géotechnique dans ce contexte réside dans la mise en place de couches minces régulières avec un certain degré de compactage.

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5.9  Origine des dépôts

5.9.1  Généralité

Le nom lithostratigraphique ou stratigraphique de l'unité géologique, si possible, devrait être donné selon les exigences du projet.

L'unité géologique est habituellement enregistrée après l'identification du sol, entre parenthèses, en lettres capitales. Cela indique également certaines propriétés et composition minérale avant que les résultats d'essai ne soient disponibles.

5.9.2  Environnement sédimentaire

L'environnement sédimentaire devrait être décrit aussi précisément que possible. La connaissance de l'environnement sédimentaire fournit souvent des informations utiles sur les strates de sol et dans l'interpolation entre les forages. La taille des grains, la granulométrie, la couleur, les structures sédimentaires, la présence de fossiles et le diagnostic minéralogique constituent tous des observations importance pour la détermination de l'environnement sédimentaire. La connaissance de la géologie et de la stratigraphie générales donne une vue d’ensemble utile de l'environnement sédimentaire concerné. Les fossiles ou les microfossiles présents peuvent fournir des informations importantes sur l'environnement sédimentaire.

5.9.3 Âge géologique

Pour placer un type de sol stratigraphiquement et comprendre la géologie générale, l'unité géologique identifiée par la cartographie devrait être donnée, si possible. La connaissance de l'unité géologique peut fournir des informations importantes sur les propriétés géotechniques, par exemple raideur et densité. C'est particulièrement utile dans les secteurs ayant subi à plusieurs reprises des glaciations ou des phases tectoniques. S’il y avait, pour les exigences du projet, un besoin particulier d’affiner le nom de l'unité géologique, alors des experts pourraient être nommés pour effectuer cette détermination, par exemple, par analyse de la microflore ou de la microfaune, ou par thermoluminescence.

6  Description des sols

6.1  Description des propriétés du sol

6.1.1  La granularité

Pour évaluer la granularité, il convient d’étaler l'échantillon de sol sur une surface plane ou sur la paume de la main. Les dimensions des particules et leurs proportions doivent être décrites, en notant en particulier toutes les lacunes entre les fractions rencontrées. Il convient de comparer les dimensions des particules de l'échantillon à celles de la granularité standard pour laquelle les plages de taille de particules ont été définies dans le Tableau 1.

Comme les particules de limon et d’argile ne sont pas visibles à l’œil nu, il convient d’utiliser les méthodes données à l’Annexe A pour déterminer les caractéristiques de ces sols.

NOTE La taille minimale de l'échantillon de sol requise pour une identification précise augmente avec la dimension maximale des particules et il est difficile à réaliser dans la pratique quand des fractions très grossières sont présentes.

6.1.2  La forme des particules

Dans le cas des graves, cailloux et blocs, il convient de décrire la forme des particules en faisant référence à l’angularité des particules (qui indique le degré d’arrondissement des arêtes et des coins), à leur forme générale et à leurs caractéristiques de surface. Les termes à utiliser pour décrire ces aspects

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sont donnés dans le Tableau 3. Dans la pratique, il est courant d’estimer l’angularité modale ou l’arrondi modal en utilisant un ensemble de modèles graphiques normalisés.

Tableau 3 — Termes relatifs à la désignation de la forme des particules

Paramètre Forme des particules

Angularité/Arrondi

Très anguleuseAnguleuseSubanguleuseSubarrondieArrondieBien arrondie

FormeCubiquePlateAllongée

État de surfaceRugueuseLisse

6.1.3  La résistance des particules

Quand cela est possible, il convient de décrire la résistance des particules très grossières comme indiqué dans l’ISO 14689-1.

6.1.4  La composition minérale

Il convient de décrire la composition minérale des particules individuelles d’un sol en se référant à la géologie. Le cas échéant, il convient d’inclure noms des minéraux présents ainsi que les éventuels enrobages dans la description du sol. Une loupe est souvent nécessaire pour procéder à un examen sur site de la fraction grossière.

NOTE Les particules ayant les dimensions d’une grave sont généralement des fragments de roches, par exemple de grès, de calcaire, de silex, de granite. Le sable et les particules plus fines sont habituellement des particules minérales individuelles, par exemple des minéraux de quartz, de mica, de feldspath et d’argile. Les particules de sable et de grave peuvent être recouvertes de matières minérales, telles que la calcite ou l’oxyde de fer. Des cristaux tels que la calcite le gypse, la pyrite et la glauconie peuvent être présents.

6.1.5  La teneur en fines

Si cela est pertinent pour l’identification des sols composites, il convient de laver la fraction de fines d’une petite quantité d’échantillon et de décrire les résidus grossiers comme indiqué dans les chapitres 6.1.1 à 6.1.4. La fraction de sable a tendance à être lavée avec les fines, mais doit être clairement distinguée dans la description.

Il convient de s’assurer que la durée et la minutie du processus de lavage et de l'examen du produit permettent une évaluation appropriée du type et de la proportion de fines. Il convient de décrire les fractions granulaires des sols fins en termes de dilatance (voir A.3.2), de ductilité (A.3.3), de plasticité (A.3.4), de résistance du sol sec (A.3.5), de toucher (A.3.6), de comportement dans l’air et dans l’eau (A.3.7) et de cohésion (A.3.8). Ces aspects sont évalués en déterminant la fraction granulaire primaire des sols fins.

6.1.6 La consistance

Il convient de décrire la consistance d’un sol fin sur site, lorsque la qualité de l’échantillon le permet, sur la base des essais manuels donnés dans le Tableau 4:

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Tableau 4 — Termes relatifs à la description de la consistance

Terme Définition - description de la consistance

Très mouUn doigt peut y être enfoncé facilement jusqu’à 25 mmLe sol suinte entre les doigts lorsqu’il est comprimé dans la main

MouUn doigt peut y être enfoncé facilement jusqu’à 10 mmLe sol peut être pétri par une légère pression des doigts.

FermeLe pouce laisse facilement une empreinte.Le sol ne peut pas être pétri entre les doigts, mais roulé dans la main en rouleaux de 3 mm de diamètre sans se briser ni se désagréger.

DurLe pouce marque légèrement le sol.Le sol se désagrège et se brise lorsqu’il est roulé en rouleaux de 3 mm de diamètre mais il reste suffisamment humide pour être de nouveau façonné en une motte

Très durLe sol peut être rayé par l’ongle du pouce.Le sol ne peut pas être pétri mais se désagrège sous la pression.De nombreux sols desséchés entrent dans cette catégorie.

Ces subdivisions peuvent être approximatives, en particulier pour les matériaux ayant une faible plasticité.

La consistance notée pour les sols doit être celle de l’état in situ. La consistance peut être affectée par les méthodes de prélèvement, et si les conditions in situ ne permettent pas une évaluation fiable, cette description peut être occultée. Les résultats de tous les essais de résistance peuvent être inclus dans le rapport de site en tant qu’informations complémentaires.

6.1.7  La couleur des sols

Il convient de décrire la couleur du sol en utilisant les termes donnés dans le Tableau 5; des couleurs supplémentaires à celles-ci ne sauraient être forcément pertinentes. Bien qu’elle dépende des conditions locales, la couleur d’un sol caractérise souvent la composition du matériau et de la répartition de ses composants. La couleur facilite la distinction entre les sols minéraux et organiques.

Tableau 5 — Termes relatifs à la description de la couleur

LuminositéDescription tertiaire

ChromaDescription secondaire

TeinteDescription primaire

Clair-

Sombre

RougeâtreRosâtre

OrangeâtreJaunâtreBrunâtreVerdâtreBleuâtreGrisâtre

RougeRose

OrangeJauneCrème

MarronVertBleu

BlancGrisNoir

Note 1 Certains sols organiques quaternaires étant de couleur claire, tels que la tourbe vaseuse calcaire et la diatomite, la couleur n’aide pas nécessairement à distinguer les natures de sol.

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Il est important d’observer en pleine lumière la couleur d’une surface fraîchement découpée car certains sols changent très rapidement de couleur à l’air libre. Les changements de couleur tels que ceux dus à l’oxydation ou à la dessiccation doivent être enregistrés.

Note 2 Par exemple, un sol fin contenant des composés d’oxyde de fer, à l’état saturé en eau douce, a souvent une couleur verte ou grise, mais s’oxyde rapidement et devient rouge ou marron après exposition à l’air.

Une palette de couleur est d’une aide utile, particulièrement pour obtenir une homogénéité de description entre différentes personnes et dans des conditions de lumière variables. Les meilleures conditions d'éclairage sont en dehors ou près d'une fenêtre par temps nuageux lumineux. Il convient d’être prudent lors des prises de notes réalisées à l'intérieur sous les lumières fluorescentes qui donnent le plus souvent une tonalité verte à la lumière. Des lieux de prises de notes devraient être éclairés avec une lumière «bleu» ou une «lumière du jour» conformément à la CIE D65 (qui représente la lumière du jour de midi à 6500 K) ou la CIE C (qui représente la lumière du jour du nord moyenne à 6774 K).

Si le nuancier a des codes couleurs, comme pour la teinte, valeur et chroma, alors ces codes devraient être inclus dans la description.

6.1.8  La teneur en matières organiques

La teneur en matières organiques des sols peut avoir une incidence significative sur leurs propriétés géotechniques. Il convient de décrire leur couleur, car elle peut indiquer leur teneur en matières organiques, comme indiqué au Tableau 6.

Tableau 6 — Termes pour la description de la teneur en matières organiques

Terme Exemples de changement  de couleur

Légèrement organique GrisOrganique Gris foncéTrès organique Noir

L’odeur d’un sol donne une indication sur sa nature organique ou inorganique. Extraits depuis peu, les sols organiques humides ont généralement une odeur de moisi qui peut être intensifiée en chauffant un échantillon. Les composants organiques pourris et en putréfaction dans le sol peuvent être reconnus par leur odeur caractéristique d’hydrogène sulfuré, qui peut être intensifiée en versant de l’acide chlorhydrique dilué sur l’échantillon. Les argiles inorganiques sèches ont une odeur de terre une fois qu’elles ont été humidifiées.

6.1.9  La teneur en carbonate

Il convient de déterminer le cas échéant la teneur en carbonate par l’application de gouttes d’acide chlorhydrique (HCI) dilué (10 % - voir Note 1). Les caractéristiques données dans le Tableau 7 peuvent être distinguées.

Tableau 7 — Termes relatifs à la description de la teneur en carbonate

Teneur en carbonate Résultat du test à l’acide chlorhydrique dilué à 10 %Non calcaire L’ajout de HCI ne produit aucune effervescence.Légèrement calcaire L’ajout de HCl produit une effervescence faible ou sporadique.Calcaire L’ajout de HCI produit une effervescence nette mais non soutenue.Très calcaire L’ajout de HCI produit une effervescence forte et soutenue

Il convient de noter que, dans des sols argileux ou humides, l’effervescence se produit généralement avec un certain retard.

NOTE 1 L’acide chlorhydrique à 10 % comporte 3,6 moles d’acide.

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NOTE 2 Une résistance du sol sec élevée est souvent due à la présence de carbonate qui agit comme un agent de cimentation.

6.1.10  Le degré de décomposition de la tourbe

Le degré de décomposition de la tourbe peut être estimé en comprimant un échantillon humide entre les mains (voir le Tableau 8). Si la compression n’est pas efficace parce que la tourbe est trop sèche, il convient de décrire la tourbe en fonction de son aspect; des fractions importantes des restes végétaux conservés qui sont reconnaissables dans la tourbe non décomposée ou modérément décomposée; et de l’absence de restes végétaux dans la tourbe fortement ou complètement décomposée.

Tableau 8 — Degré de décomposition de la tourbe humide déterminé par compression

Terme Décomposition Restes Compression

Fibreuse Faible ou aucune Facilement reconnaissablesUniquement de l’eauPas de matières solides

Pseudo-fibreuse Modérée Mélange de fibres et pâte amorpheEau trouble< 50 % de matières solides

Amorphe Complète Non reconnaissablesPâte> 50 % de matières solides

6.2  Description de différents types de sols

6.2.1 Les sols volcaniques

Les sols volcaniques doivent être décrits comme indiqué en 5.1 et à l’Annexe A, en tenant compte des caractéristiques et des dimensions des particules, de la structure et de la couleur (voir Tableau 9).

Tableau 9 — Dénomination des sols volcaniques

TermeDimensions des particules

mmDescription

Bombes volcaniques

> 63

Fragments pyroclastiques qui ont une forme (gé-néralement arrondie) ou une texture (par exemple surface en «croûte de pain») qui indique qu'elles étaient, en tout ou partie, dans un état fondu pen-dant leur formation et leur transport subséquent.

BlocsFragments pyroclastiques qui ont une forme angulaire ou sub-angulaire indiquant qu'ils étaient solides pendant leur transport.

Lapilli > 2,0 et ≤ 63Grains pyroclastiques de lave fondue ou semi-fon-due, sphéroïde ou en forme de larme, éjectés lors d'une éruption volcanique et retombant sur terre en étant toujours au moins partiellement fondus.

Cendres volcaniques ≤ 2,0Elles se composent des fragments de roche pulvérisée, des minéraux et de verre volcanique, créés lors des éruptions volcaniques.

Les sols situés dans une zone d’éruptions volcaniques peuvent être dénommés comme volcaniques du fait de la présence de ponce et de scories. Une autre méthode consiste à mesurer le volume de verre volcanique obtenu par lavage des sols. Si une dénomination plus précise est requise, les propriétés physiques et chimiques des constituants minéraux du sol peuvent être analysées.

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6.2.2 Le lœss

Le lœss doit être décrit comme indiqué en 5.1; ces matériaux sont souvent du limon légèrement sableux non stratifié, jaune ou brun clair, parfois calcaire. Les particules présentent dans la plupart des cas la dimension du limon (2 à 63 microns) avec des quantités moindres et variables de sable et d’argile. Les grains de lœss peuvent être anguleux ou arrondis, et sont généralement composés majoritairement de quartz mais contiennent également du feldspath, du mica et d’autres minéraux. Les particules peuvent être d’origine locale ou distante.

6.2.3  Les sols glaciaires

Les sols glaciaires doivent être décrits comme indiqué en 5.1. Les tills sont souvent des sols bien gradués composés de particules présentant une grande variété de dimensions de grains, allant de l’argile aux gros blocs. Selon les proportions, un till peut être décrit comme un sol très grossier, grossier ou fin.

6.2.4  Les terrains anthropiques

Il convient de décrire les sols anthropiques contenant des matériaux naturels excavés et mis en remblai et des matériaux traités et mis en remblai comme indiqué en 5.1. Les sols contenant des matériaux fabriqués artificiellement requièrent plusieurs approches différentes appropriées pour décrire les tailles, la proportion, l’état et la nature des matériaux présents, qui sont généralement hétérogènes. Lorsque les matériaux présents ne peuvent pas être décrits selon les procédures énoncées dans le présent article, il convient de les lister avec leurs caractéristiques.

Une telle liste devrait inclure n'importe quelle information appropriée sur les aspects suivants (cette liste n'est pas exhaustive):

— origine du matériau;

— présence de grands objets, tels que du béton, de la maçonnerie, etc.;

— présence de vides ou de objets creux pliants;

— déchet chimique et substances dangereuses ou risquées;

— matière organique, avec une note sur le degré de décomposition;

— odeur odorante;

— teintes saisissantes de couleur;

— toutes dates lisibles sur les papiers enterrés etc.;

— signes de chaleur ou de combustion souterraine par exemple vapeur émergeant du forage;

— structure, variabilité et méthode de localisation.

7  Description de la stratification et des discontinuités

7.1  La stratification

Les caractéristiques structurelles liées aux dépôts du sol, en particulier, la disposition spatiale des potentielles zones de faiblesse, doivent être décrites. La notation réussie de ces caractéristiques structurelles dépend de la qualité et de la taille des échantillons disponibles par forage ou sur une surface excavée.

Toutes les caractéristiques de stratification dans le sol seront décrites. Les plans de stratification sont généralement planaires et parallèles les uns aux autres. Des structures plus complexes telles que la stratification entrecroisée ou la stratification granoclassée peuvent être rencontrées. De telles caractéristiques pourraient ne pas être des ruptures mécaniques et devront être décrites par l'épaisseur

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des unités entre les plans de stratification en utilisant les mesures et les termes du Tableau 10. Si les plans de stratification sont les ruptures mécaniques, il convient de les décrire comme indiqué en 7.2.

Tableau 10 — Termes relatifs à l’épaisseur de stratification

TermeÉpaisseur du dépôt  de stratification

mmFeuilletage mince < 6Feuilletage épais 6 à 20Stratification très mince* 20 à 60Stratification mince* 60 à 200Stratification moyennement épaisse* 200 à 600Stratification épaisse* 600 à 2 000Stratification très épaisse* > 2 000* Utiliser stratification ou un autre nom de structuration selon le cas.

7.2  Description des discontinuités

Le terme discontinuité est utilisé pour décrire les surfaces qui séparent les sols de différentes natures ou qui constituent des plans de faible résistance au sein du sol. La plupart des discontinuités du sol se rencontre dans l’un des deux grands groupes suivants:

a) les discontinuités «de dépôt», qui résultent de la façon dont le sol s’est déposé ou formé, telles que les plans de stratification où les discontinuités sont mécaniques et l’épaisseur des dépôts entre les plans de stratification doit être décrite;

b) les discontinuités «mécaniques», qui comprennent des ruptures mécaniques dans le sol dues à un retrait, à un déchargement consécutif à la fonte des glaces ou à une contrainte tectonique. Les fissures, failles et surfaces de cisaillement sont des exemples de ces discontinuités et sont plus courants dans les sols consolidés ou surconsolidés. Les fissures et les surfaces de cisaillement peuvent également être dues à un glissement du terrain.

Les discontinuités peuvent affecter de manière significative le comportement géotechnique du sol, et leur fréquence d’occurrence doit être exprimée par l’indication de leur espacement à l’aide des mesures et des termes du Tableau 11; la valeur quantitative des espacements réels peut également être indiquée. Il convient de décrire les discontinuités en utilisant les méthodes et les termes donnés dans l’ISO 14689.

Tableau 11 — Termes relatifs à l’espacement des discontinuités

Terme Espacement des discontinuités mm

Extrêmement rapprochées < 20Très rapprochées 20 à 60Rapprochées 60 à 200Moyennement espacées 200 à 600Largement espacées 600 à 2 000Très largement espacées > 2 000

7.3  Interstratification et sols mélangés

L’interstratification est une succession de différentes couches de sol, d’épaisseur et d’étendue variables, avec des dénominations concises pour des raisons pratiques (laminage mince, changement rapide). Il convient de décrire les propriétés de chaque couche; les couches très minces doivent également être

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prises en compte. La stratification peut être mélangée suite à des phénomènes (racines, bioturbation, cryoturbation) qui entraînent le mélange des sols, par exemple sols de solifluxion.

8  Rapport d’essai

Le rapport d’essai doit clairement indiquer que les identifications et les descriptions ont été menées conformément à la présente norme.

La description d’un sol doit au moins contenir les informations suivantes:

— le(s) nom(s) des personnes ayant décrit les sols;

— la date et le lieu de la description;

— les détails relatifs à la provenance de l’ensemble des échantillons et à leur manutention (voir l’ISO 22475-1);

— l’identification et la description de chaque couche de sol;

— la légende des symboles et des termes utilisés.

Si les résultats de l’investigation sont enregistrés électroniquement, il convient de transférer les données par des systèmes de transfert de données ouverts.

Les symboles de l’ISO 710 peuvent être utilisés pour représenter les sols sur les légendes des trous de forage ou sur les cartes géologiques ou les profils pour l’ingénierie.

En plus des informations précédentes, toutes les autres descriptions appropriées doivent être ajoutées conformément à ce présent document.

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Annexe A (Informative)

Procédures pour l’identification de la fraction primaire des sols 

minéraux

A.1  Choix de la procédure

Pour les travaux sur site ne disposant pas de laboratoire et pour l’évaluation rapide des sols en ou hors laboratoire, ou lorsque les essais de laboratoire ne sont pas garantis, il convient d’utiliser son jugement et les essais simples décrits ci-dessous pour l’identification de la fraction primaire des sols. Il est entendu que des essais en laboratoire devraient compléter les méthodes de terrain et parfaire l’identification des sols. Les personnes décrivant les sols doivent de temps en temps, comparer leurs résultats à ceux des essais de laboratoire afin d’assurer que leur jugement sur site est correct.

Pour évaluer la granularité, il convient d’étaler l'échantillon de sol sur une surface plane ou sur la paume de la main. Il convient de comparer les dimensions des particules de l'échantillon à celles de la granularité standard pour laquelle les plages de taille de particules ont été définies dans le Tableau 1.

Comme les particules de limon et d’argile ne sont pas visibles à l’œil nu, il convient d’utiliser les méthodes données dans cette annexe pour déterminer les caractéristiques de ces sols.

NOTE La taille minimale de l'échantillon de sol requise pour une identification précise augmente avec la dimension maximale des particules et il est difficile à réaliser dans la pratique quand des fractions très grossières sont présentes.

A.2  Évaluation sur site de la granularité

Les sols grossiers et fins doivent être distingués selon que leurs particules adhèrent les unes aux autres à l’état humide et remanié; la teneur en eau peut nécessiter un ajustement afin d’évaluer cet aspect correctement. La limite limon grossier/sable fin (0,063 mm) peut être estimée à l’œil nu, les particules de limon grossier étant visibles seulement à l’aide d’une loupe.

La distinction entre les graves et les sables, ou entre les sols graveleuse et les sols fins sableux, est plus facile car la taille qui distingue les dimensions de la grave et du sable (2 mm) se voit aisément. Lors de l’évaluation visuelle de la granularité, un jugement supplémentaire est requis afin de noter les proportions relatives en poids plutôt qu’en volume; un rapport de 2,7:1,7 est souvent approprié.

De plus, la taille d’une particule non équidimensionnelle est égale au carré de l’ouverture du tamis à travers laquelle elle passerait.

Les particules d’une taille de 2 mm sont approximativement les plus grandes qui adhèrent les unes aux autres à l’état humide en raison de la capillarité de l’eau. Cependant, le sable n’est pas cohérent car il ne peut pas être remanié ou roulé en rouleau d’une quelconque résistance.

A.3  Évaluation sur site des sols fins

A.3.1  Généralités

Les constituants primaires des sols fins sont l’ARGILE et le LIMON. Afin de réaliser une description sur site correcte d’un sol fin, il est nécessaire de distinguer ces deux natures de sol en effectuant une série d’essais manuels tels que décrits ci-dessous.

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On sélectionne d’abord un échantillon représentatif du matériau à examiner et on retire toutes les particules dont les dimensions sont supérieures à celles du sable moyen. On façonne ensuite ce sol en une boule d’environ 25 mm de diamètre jusqu’à ce qu’elle ait la consistance du mastic; il convient d’ajouter de l’eau ou de laisser sécher la boule dans la mesure nécessaire afin d’obtenir la consistance correcte.

L’ajout d’eau au sol peut être nécessaire lors de la réalisation des essais manuels suivants. Les sols limoneux requièrent généralement un ajout d’eau plus fréquent que les sols argileux.

A.3.2 Dilatance

Façonner la boule, en ajoutant de l’eau si nécessaire, jusqu’à ce qu’elle ait une constance molle mais non collante.

a) Aplatir la boule en une galette lisse sur la paume de la main avec le pouce, la lame d’un couteau ou une petite spatule.

b) La secouer sur le plan horizontal en tapant vigoureusement le côté de la main contre l’autre main plusieurs fois. Il est également possible de manipuler la galette entre les doigts des deux mains.

c) Noter la vitesse (nulle, lente ou rapide) à laquelle l’eau apparaît lors de la manipulation et disparaît sous l’effet d’une pression.

A.3.3 Ductilité

Étirer la galette d’essai et la rouler manuellement sur une surface lisse ou entre les paumes en un rouleau d’environ 3 mm de diamètre. Si l’échantillon est trop humide pour être roulé facilement, il convient de le laisser sécher.

a) Plier le rouleau d’échantillon et le rouler de nouveau à plusieurs reprises jusqu’à ce que le rouleau se désagrège à un diamètre d’environ 3 mm lorsque le sol est proche de la limite de plasticité.

b) Noter la pression requise pour rouler le rouleau. Noter également la résistance du rouleau. Après la désagrégation du rouleau, il est recommander de former une motte avec les morceaux et de la pétrir jusqu’à ce qu’elle s’émiette. Noter la ductilité du matériau lors du pétrissage.

c) Décrire la ductilité du rouleau et de la motte comme faible, moyenne ou élevée.

A.3.4 Plasticité

Sur la base des observations faites lors de l’essai de ductilité, décrire la plasticité du matériau comme indiqué dans le Tableau A.1.

Tableau A.1 — Plasticité du matériau

Description CritèresNon plastique Aucun rouleau de 3 mm ne peut être roulé, quelle que soit la teneur en eau.Faible Le rouleau peut à peine être roulé et la motte ne peut pas être formée lorsque leur état est

plus sec que la limite de plasticité.Moyenne Le rouleau se roule facilement et la limite de plasticité est atteinte en peu de temps. Le rou-

leau ne peut pas être de nouveau roulé après avoir atteint la limite de plasticité. La motte se désagrège lorsque son état est plus sec que la limite de plasticité.

Élevée Le roulage et le pétrissage prennent beaucoup de temps pour atteindre la limite de plas-ticité. Le rouleau peut être de nouveau roulé plusieurs fois après avoir atteint la limite de plasticité. La motte peut être formée sans se désagréger lorsque son état est plus sec que la limite de plasticité.

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A.3.5 Résistance du sol sec

Refaçonner le sol en plusieurs boules d’un diamètre d’environ 12 mm et les laisser sécher naturellement.

a) Tester la résistance des balles ou des mottes sèches en les écrasant entre les doigts. Noter la résistance comme nulle, faible, moyenne, élevée ou très élevée.

b) La présence de matériaux liants solubles dans l’eau et à résistance élevée, tels que le carbonate de calcium, peut être à l’origine de résistances élevées du sol sec. La présence de carbonate de calcium peut être déterminée en fonction de l’intensité de la réaction à l’acide chlorhydrique dilué.

A.3.6  Toucher

Le toucher des sols fins est différent et il convient de ne pas sous-estimer la sensibilité de l’extrémité des doigts pour effectuer cette distinction.

a) Les argiles ont un toucher doux et prennent facilement un aspect brillant lorsqu’elles sont étalées avec une lame ou le pouce. Plus la teneur en limon est élevée, plus cette propension à briller diminue.

b) Les limons ont un toucher soyeux.

c) La présence de matières organiques donne un toucher plus savonneux au sol.

A.3.7  Comportement dans l’air et l’eau

Former une boule avec le sol et la placer dans un seau ou un bac d’eau propre. Le limon se désintègre en quelques minutes, alors que l’argile reste en l’état pendant bien plus longtemps.

a) Étaler le sol humide sur une surface lisse (par exemple en verre ou en plastique). Le limon sèche plus rapidement que l’argile.

b) Une fois sec, le limon peut être brossé facilement et tend à former de la poussière, alors que l’argile tend à adhérer et à s’écailler lorsqu’elle est brossée.

c) Une procédure similaire peut être réalisée en étalant le sol sur le dos de la main, ce qui présente l’avantage de sécher le sol plus rapidement.

A.3.8 Cohésion

Former une boule de 25 mm ou une galette avec le sol et la comprimer entre les doigts. Une argile se déforme de manière plastique sans rupture, tandis qu’un limon tend plutôt à se désagréger qu’à se déformer.

A.3.9  Sélection de la nature du sol primaire

La dénomination du sol comme ARGILE ou LIMON se base sur les résultats des essais manuels comme indiqué dans le Tableau A.2.

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Tableau A.2 — Essais manuels pour déterminer la nature du sol

Description du sol ARGILE LIMONDilatance Aucune Lente à rapideDuctilité Élevée Faible ductilité ou impossibilité de former

un rouleauPlasticité Élevée Absence de plasticité à faible plasticitéRésistance du sol sec Élevée à très élevée Aucune à faibleToucher Doux, collant (à l’état humide) Soyeux, crissementComportement dans l’eau

Se désintègre lentement, le cas échéant Se désintègre rapidement dans l’eau

Comportement dans l’air

Sèche lentement avec un retrait Sèche rapidement, s’enlève à la brosse

Cohésion Se déforme sans rupture. Conserve sa forme et son humidité lors du maniement

Se désagrège, l’humidité s’écoule

Les matériaux marginaux dont les essais ci-dessus ne permettent pas de déterminer si le sol est de l’ARGILE ou du LIMON peuvent être décrits comme ARGILE limoneuse ou LIMON argileux. Lorsque cette distinction est considérée comme importante, il convient de déterminer la plasticité de manière appropriée (voir ISO 14688-2).

Il convient d’utiliser également ces essais pour décrire la nature d’un sol fin présent comme un constituant secondaire dans les sols grossiers ou très grossiers.

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Bibliographie

[1] ISO 710, Symboles graphiques à utiliser sur les cartes, les plans et les coupes géologiques détaillés

[2] ISO 22475-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de prélèvement et mesurages piézométriques — Partie 1: Principes techniques des travaux

[3] ISO 25177, Soil quality — Field soil description

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