Les bases du compactage du sol

Qu’est-ce que le compactage du sol ?

Le compactage du sol est l'une des étapes les plus critiques de la construction. Le processus de densification du sol par pression modifie également sa structure, passant d'un état meuble et fragile à un état plus dense et plus résistant. Le compactage du sol peut être réalisé à l'aide de divers équipements de compactage spécialisés . 

Pourquoi compacter le sol ?

Le compactage du sol est nécessaire pour augmenter la portance et la rigidité des sols in situ (état naturel) ou modifiés chimiquement. Il augmente la résistance au cisaillement du sol en augmentant le frottement créé par l'enchevêtrement des particules. Il réduit également les tassements futurs du sol en augmentant sa rigidité et en éliminant les vides responsables du compactage. L'élimination des vides réduit les risques de tassement, de retrait ou de gonflement du sol, et limite l'infiltration d'eau, source de retrait et de gonflement préjudiciables au sol. Les propriétés de retrait/dilatation peuvent endommager la structure de la chaussée et entraîner sa défaillance prématurée.

Les principaux avantages à long terme comprennent :

• Augmenter la capacité de charge

• Réduire le tassement

• Meilleure stabilité

• Réduire les infiltrations d'eau

• Réduire le rétrécissement

Aujourd'hui, partout où des travaux de construction nécessitent des travaux de terrassement, les fondations commencent par leur compactage. Ces pilonneuses portatives, plaques vibrantes avant et arrière et compacteurs de tranchées plus petits sont des équipements courants pour les travaux en zones étroites, tels que le remblayage de tranchées, la construction de bordures et de caniveaux, les supports de ponts, les travaux de dalles et le compactage de trottoirs.

Quels sont les facteurs qui affectent le compactage du sol ?

Type de sol

Les différents types de sols réagissent différemment au compactage. Ils sont classés selon la granulométrie et, dans certaines classes, selon les valeurs critiques d'humidité ou limites d'Attberg. Les sols granulaires bien calibrés, contenant une variété de particules, sont privilégiés dans la construction, car ils se compactent facilement, éliminant les vides et résistant à l'absorption d'humidité par les particules imbriquées. Ils sont ainsi très denses et peuvent supporter des charges plus importantes. Les sols mal calibrés présentent une gamme étroite de granulométries, ce qui les rend peu adaptés à la construction, car ils ne présentent pas la résistance au cisaillement associée aux particules non imbriquées, ce qui les rend difficiles à compacter.

Teneur en humidité

La teneur en humidité joue un rôle essentiel dans le compactage du sol. La densité sèche maximale ne peut être atteinte que lorsque la teneur en humidité est au niveau souhaité. Ce point est appelé taux d'humidité optimal. Si le sol est en dessous de son taux d'humidité optimal, une quantité d'eau calculée doit être ajoutée au sol à l'aide d'un arroseur fixé à une citerne et mélangée au sol par une niveleuse afin d'obtenir un taux d'humidité uniforme.

S’il y a un excès d’humidité du sol, les exigences recommandées sont l’aération et le séchage pour atteindre des niveaux d’humidité optimaux.

Équipement de compactage

Le type d'équipement de compactage à choisir varie également légèrement selon le type de sol à compacter. Le tableau ci-dessous peut servir de référence pour déterminer le type d'équipement adapté à chaque type de sol.

Épaisseur de levage

Le compactage du sol implique parfois de compacter plusieurs couches de sol, voire plusieurs, jusqu'à obtenir l'épaisseur totale souhaitée. La stabilité de chaque couche dépend de celle de la couche inférieure ; le compactage de chaque couche est donc crucial et doit être surveillé. Il est essentiel de déterminer l'épaisseur de couche appropriée pour trouver le juste équilibre entre les couches trop petites et trop grandes. Une couche trop importante peut entraîner un mauvais compactage et affecter la stabilité, tandis qu'une couche trop faible peut entraîner des coûts et des délais excessifs. L'épaisseur de couche est généralement comprise entre 20 et 35 cm, selon les spécifications.

Pression de contact

La pression de contact entre le sol et l'équipement de compactage est également importante. Elle dépend du poids total de l'équipement et de la surface de sol en contact avec celui-ci. Plus la pression de contact est élevée, plus le degré de compactage obtenu est élevé.

De nombreux facteurs influencent le compactage, mais le facteur le plus fondamental est le type de sol compacté et sa capacité de rétention d'eau. Le sol doit être testé pour déterminer s'il est apte au compactage.

Comment réaliser un test de compactage du sol ?

Il existe plusieurs méthodes d'essai de compactage permettant de déterminer le degré de compactage. Des essais préliminaires sur le terrain, sur le site du projet, sont importants pour comprendre les conditions initiales. L'essai au cône de sable, l'utilisation d'un densitomètre à ballonnet ou d'un tube de Shelby sont des options viables, mais le densitomètre nucléaire est le plus couramment utilisé pour tester le compactage d'un site. Les méthodes en laboratoire consistent généralement à compacter le sol dans des moules à 25 °C afin d'en déterminer la densité. Par exemple, un essai de densité d'humidité spécifie le compactage du sol à partir d'une hauteur spécifiée à l'aide d'un poids standard dans un moule d'un volume spécifié. Ces exigences permettent des forces de compactage contrôlées et reproductibles, et assurent une densité maximale et une teneur en humidité optimale du sol.

comment compacter le sol ?

Le compactage du sol est obtenu par des forces statiques ou dynamiques et des manipulations du sol. La statique utilise le poids de la machine pour exercer une pression continue vers le bas, augmentant ainsi le compactage en comprimant la surface du sol. Les forces dynamiques utilisent le mouvement sous forme de vibrations ou de chutes de poids combinées à la charge statique de la machine pour augmenter la densité du sol. Le travail consiste à pétrir et à cisailler le sol pour favoriser un compactage plus profond.

BISON propose des équipements spécialement conçus pour compacter les sols meubles, qu'ils soient cohésifs (comme l'argile) ou granulaires (comme le gravier), afin de former un sol plus résistant et plus compact. La gamme d'équipements va des compacteurs manuels aux rouleaux compacteurs très grands et très lourds. Vous trouverez ces appareils chez les fournisseurs d'équipements de construction légers BISON .